Склад і властивості стічних вод

Сьогодні проблема забезпечення галузей народного господарства водою набуває все більшої актуальності.

З ситуації, що склалася стають очевидними і дві основні завдання щодо забезпечення насел ?? ення чистою водою та охорони водних ресурсів:

- скорочення споживання вихідної води на одиницю продукції, що випускається і побутових потреб;

- запобігання потрапляння забруднень у відкриті водойми та підземні пустоти.

Строго нормоване водокористування і впровадження його в замкнуті системи технологічних процесів підприємств обмежить паркан свіжої води з вододжерела, а отже, поліпшить умови охорони водних ресурсів і забезпечить економію електроенергії (подача свіжої води), сировинних і експлуатаційних витрат.

Загальний обсяг утворюється стічної води визначається на підставі обліку норм води, що припадає на одного жителя, а в виробництві норми води на випуск одиниці продукції.

Нерівномірність надходження стічних вод з великим коливанням призводить до зміни режиму роботи мереж водовідведення та споруд на них, а також впливає на ефективність роботи споруд по очищенню цих вод.

Якісна оцінка складу забруднених стічних вод, особливо промислових, має велике значення при проектуванні і експлуатації споруд з їх переробки. Для спрощення характеристик стічних вод введені деякі показники, за якими визначають склад забруднень і відповідно до цього вибирають технологічну схему очищення. Склад стічних вод оцінюють за фізичним станом забруднень і їх походженням. За фізичним станом забруднення діляться на нерозчинні і розчинні домішки і колоїдні частинки; по їх походженню на хв ?? еральние, органічні і бактеріальні. Для хв ?? еральних і органічних нерозчинних забруднень застосовують механічний спосіб очищення, органічних колоїдних і розчинних - біологічну очистку, для бактеріальних - знезараження стічних вод.

Зважені речовини. Господарсько-побутові стічні води населених місць характеризуються по зважених речовинах виходячи з норми на одного жителя, що становить 65 г / сут. причому 35-45 ᴦ. з них випадає в осад. Перед спорудами біологічної очистки концентрація зважених речовин не повинна перевищувати 150 мг / л.

Біологічна потреба в кисні. Біологічна потреба в кисні (БПК) - є основним показни ?? їм для оцінки забрудненості стічних вод.

Концентрація БПК в стічних водах (побутових) залежить в основному від норми водовідведення і має тенденцію до збільшення при зменшенні останньої. Важливо зауважити, що для слабоконцентрірованних і господарсько-побутових стічних вод ця залежність виглядає наступним чином:

Температура. Температура рідини, що очищається перед очисними спорудами не повинна перевищувати 30 0 С. Відомо, що оптимальна температура в ході очищення стічних вод 20 0 С. Згідно з санітарними нормами, параметр температури скидаються очищених стічних вод обмежений з метою мінімального впливу на сформований біоценоз водойми. Скидаються води не повинні підвищувати температуру водойми на 3 0 С у порівнянні із середньомісячною температурою самого жаркого місяця року.

Успішному процесу обробки стічних вод з різними значеннями рН повинна передувати нейтралізація.

Хлор. Сьогодні ефективним і найбільш практичним методом захисту здоров'я від хвороботворних бактерій і вірусів є хімічна дезінфекція стічних вод (СВ) хлором.

У звичайних умовах хлор - жовто-зелений газ, що володіє різким специфічним запахом. Хлор є дуже активним хімічним елементом.

При розчиненні хлору у воді йде гідроліз з утворенням хлорнуватистої (HOCl) і хлористоводневої (HCl) кислот. Константа рівноваги цієї реакції при 0 0 С становить 3,16 # 8729; 10 -4. Хлорнуватиста кислота поступово розпадається на хлористоводородную і кисень. На цій властивості засновано Бєляєв і дезинфікуючу дію хлору в присутності води.

Найбільш важливою небажаною реакцією при дезінфекції хлором є, звичайно, реакція між хлором і аміаком, присутнім в СВ, що протікає з утворенням хлораминов (NH2 Cl, NHCl2. NCl3). Викликає тривогу і ту обставину, що хлор може давати хлорорганічні з'єдн ?? ення, які потенційно отруйні для людини, крім того, документально підтверджена і токсичність хлору для різних форм життя у воді.

Хлорування міських стічних вод призводить до утворення ряду хлороорганических з'єдн ?? ень, одинадцять з яких ідентифіковані. Всі ці речовини включають нд ?? його близько 1% від кількості введеного хлору. Всі ідентифіковані речовини містили тільки один атом хлору на молекулу. Такі хлоровані продукти досить просто піддаються біохімічному розкладанню і навряд чи будуть стійкі в водоймі.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, токсичність СВ (в порівнянні з питною) після хлорування визначається головним чином наявністю аміаку.

Поверхнево-активні речовини (ПАР). У широкому сенсі під ПАР мають на увазі продукт, який входить до складу миючих засобів.

ПАР - порошки, пасти або рідини білого і жовтого кольору з ароматичним запахом, добре розчинні у воді і утворюють піну.

До складу комерційних ПАР зазвичай входить одна або більше груп поверхнево-активних агентів і кілька зв'язують компонентів. Групи, що забезпечують такі властивості ПАР, виконують дві функції: зменшення поверхневого натягу рідини, в якій вони розчиняються і утворюють стабільну емульсію або суспензію з частинками видаляються забруднень, і зниження жорсткості води за рахунок утворення з водою лужного розчину, в якому миючі властивості поверхнево-активних груп особливо ефективні.

Поряд з поверхнево-активними і зв'язують компонентами миючі засоби містять відбілюючі і додають блиск речовини. Відбілювачі окислюють пофарбовані речовини, останні часто бувають добре розчинні або не так сильно адсорбовані і легко видаляються.

Для додання бажаних властивостей до складу ПАР бувають включені також і інші складові (ферменти, інгібітори корозії, запашні речовини).

ПАР, що входять до складу певних миючих засобів, вибирають виходячи з умов використання та типу передбачуваної обробки.

Поверхнево-активні речовини, потрапляючи в стоки, забруднюють води.

Особливе значення мають поліфосфатні зв'язують агенти, що входять до складу ПАР. Фосфатні компоненти миючих засобів легко гідролізуються з утворенням нетоксичних Монофосфат.

Разом з тим, фосфати, що містяться у воді, майже повністю знаходяться у зв'язаному вигляді, в зв'язку з цим вони виводяться за допомогою різних способів очищення води.

Нафтопродукти. Сира нафта містить 25% парафінів, 30-60% циклопарафинов, ароматичні вуглеводні менш поширені в нафти, нафтено-ароматичні (С9 - С25) 5-30% і залишкові фракції.

Після потрапляння у водойму нафту починає переміщатися під впливом вітру, течії, припливів і відливів. В результаті таких природних процесів як випаровування, розчинення, утворення емульсій, засвоєння живими організмами і випадання в осад, склад нафти постійно змінюється внаслідок розкладання і трансформування різних компонентів - складових нафти.

Нафтопродукти, що потрапили у водойму зі СВ, піддаються різним змінам: у водоймах приблизно 40% ос ?? едают на дні, 40% залишається у воді у вигляді емульсій і 25% на поверхні у вигляді плівки.

Всі види нафти містять легкоокисляющиеся компоненти, які швидко випаровуються. Низькомолекулярні компоненти виводяться з нафтової плями головним чином в результаті розчинення, причому ароматичні вуглеводні розчиняються швидше, ніж н-парафіни при однаковій температурі.

Нафтова плівка навіть товщиною 0,5 мм на поверхні водойм ускладнює аерацію води, а нафта на дні утворює донні відкладення. У разі якщо площа нафтової шару мала в порівнянні з поверхнею води, нафта, врешті-решт, починає розкладатися.

У процесі розкладання нафти протікає ряд хімічних реакцій, при цьому в воду потрапляють деякі фракції, що володіють високою токсичністю. Разом з тим, стають помітними подальші реакції, в яких беруть участь вже продукти розкладання.

Фосфор. Разом з азотом наявність фосфору в системі задовольняє основні потреби в поживних речовинах. Кругообіг фосфору простіше, ніж круговорот азоту; він обмежений лише землею і водою, в зв'язку з цим його циркуляція залежить від запасів фосфору в гірських породах і опадах. Водна система являє кінцевий пункт його руху, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, таким чином, є одностороннім із землі в воду. При цьому можна очікувати, що фосфору як поживної речовини може не вистачити, і він стане лімітувати або визначати розвиток живильного середовища.

Жири. Жирами називаються суміші складних ефірів, утворених гліцерином і вищими, жирними кислотами.

Жири, до складу яких входять залишки граничних кислот, бувають зазвичай твердими; жири, що містять залишки ненасичених кислот - рідкі.

Жири нерозчинні у воді, добре розчинні в ефірі, петролейном ефірі, бензин ?? е.

Дуже важливою властивістю жирів є перетворення їх при обмиленні (гідролізі) в присутність лугів в солі жирних кислот (мила) і гліцерин.

У побутових стоках забруднення складаються головним чином з органічних речовин у вигляді емульгованих жироподібних речовин (рослинна олія, тверді жири, частково жири тваринні, мила і т.п.).

Побутові стічні води характеризуються порівняно малою концентрацією Капел ?? ек дисперсної фази в дисперсійному середовищі. Ці емульсії практично досить стійкі, навіть при відсутності будь-яких стабілізаторів, так як при малих концентраціях Капел ?? ек їх зіткнення і злиття малоймовірно.

Стійкі жирові емульсії отримують внаслідок сильного перемішування жиру з водою при перекачуванні насосами і т.д. Жирові речовини, що знаходяться в стічних водах у вигляді плівки і в підвішеному стані, затримуються при відстоюванні в Жіроловушка і використовуються у виробництві мила, а решта жири разом з промисловими стоками скидаються в каналізацію.