Вода, которая была использована для различных нужд и изменила при этом свой химический состав или физические свойства, называется сточной водой или сточной жидкостью.
Сточные воды делятся на три группы:
1. бытовые, поступающие от санитарных приборов, установленных в жилых, общественных и промышленных зданиях. Эти воды, загрязненные в основном физиологическими выделениями и хозяйственными отбросами, могут содержать болезнетворные бактерии. К этой категории относятся также банно-прачечные и душевые воды.
2. производственные, образующиеся при использовании воды в различных технологических процессах производства (охлаждение печей и машин, окраска тканей и их промывка и пр.).
3. атмосферные (или дождевые), образующиеся в результате выпадения атмосферных осадков (дождей, таяния снега и льда).
По физиологическому состоянию загрязнения сточных вод делятся на:
а) нерастворимые примеси, находящиеся в воде в виде крупных взвешенных частиц (диаметром более 0,1 мм) и в виде суспензии, эмульсии и пены (от 0,1мм до 0,1мкм);
б) коллоидные частицы диаметром от 0,1 до 0,001 мкм;
в) растворимые частицы, находящиеся в воде в виде молекулярно-дисперсных частиц; они уже не образуют отдельной фазы, и система становится однофазной — истинным раствором.
По своей природе загрязнения делятся на:
а) минеральные (песок, глинистые частицы, частицы руды, шлака, растворы минеральных солей, кислот и щелочей, минеральные масла, железо, калий, магний и др. неорганические вещества);
б) органические
1) растительного происхождения (остатки растений, плодоовощей, злаков, бумага, масла растительные). Основным химическим элементом этого рода загрязнений является углерод;
2) животного происхождения (физиологические выделения людей и животных, остатки мускульных и жировых тканей животных, клеевые вещества и пр.). Эти загрязнения характеризуются довольно значительным содержанием азота, фосфора, серы и водорода;
3) бактериальные и биологические загрязнения. Это различные микроорганизмы, дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии, в том числе болезнетворные — возбудители брюшного тифа, паратифа, дизентерии и др. Этот вид загрязнений свойствен в основном бытовым водам и некоторым видам производственных сточных вод (сточные воды боен, кожевенных заводов, шерстомоек, биофабрик и др.)
Наиболее характерными и опасными загрязнениями являются экстрагируемые вещества (преимущественно нефтепродукты), фенолы, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), тяжелые металлы, органические вещества.
Основные показатели химического состава сточных вод
Для определения метода очистки сточных вод и состава сооружений необходимы результаты химического и бактериологического анализов.
Химический анализ сточных вод включает следующие определения:
Температура сточных вод является важным фактором, влияющим на ход как механической и химической, так и биологической очистки, для которых температура воды должна иметь определенные пределы.
Цвет и запах сточных вод характеризует загрязненность сточных вод определенными химическими примесями и имеют важное значение при выпуске сточных вод в водоемы.
Прозрачность характеризует загрязненность сточных вод всевозможными химическими, органическими и минеральными примесями. Определяют ее по шрифту Снеллена по слою жидкости, налитой в градуированный цилиндр.
Осадок по объему в мг/л определяют после двухчасового отстаивания сточной жидкости в специальных цилиндрах, обычно емкостью 1000 и 500 мл, имеющих внизу градуированную (в мл) узкую часть.
Осадок по весу в мг/л определяют после сушки осевших веществ.
Взвешенные вещества по весу в мг/л определяют фильтрованием пробы через беззольный фильтр с последующей сушкой задержанных веществ при температуре 105оС до постоянного веса.
Потери при прокаливании в мг/л определяют прокаливанием просушенных взвешенных веществ при температуре 600оС.
Плотный, или сухой остаток в мг/л определяют выпариванием 1 л воды при температуре 105оС и последующим взвешиванием осадка.
Окисляемость выражает количество кислорода в мг/л, затрачиваемое на окисление легко окисляющихся загрязнений сточных вод.
Биохимическая потребность в кислороде (БПК) — количество кислорода в мг/л, необходимое для окисления органических веществ сточных вод аэробными бактериями без расхода кислорода на нитрификацию.
Химическая потребность в кислороде (ХПК) — количество кислорода в мг/л, необходимое для полного окисления загрязнений, находящихся в сточных водах. Этот показатель применяется для более полной оценки содержания органических веществ в сточной воде, особенно если она представляет собой смесь бытовых и производственных вод.
Стойкость, или относительная стабильность, в процентах характеризует незагнивемость сточных вод и показывает отношение содержащегося в них кислорода растворенного или в виде нитритов и нитратов к количеству кислорода, необходимого для полного окисления жидкости.
Активная реакция рН определяет концентрацию водородных ионов в сточной воде. Для химически чистой воды при температуре 22оС рН=7. При рН=7 реакция среды нейтральная, при рН>7 — щелочная и при рН<7 — кислая.
Кислотность или щелочность сточных вод выражается в мл нормального или децинормального раствора кислоты или щелочи, которые нужно затратить для нейтрализации 1 л воды.
Радиоактивность сточных вод. Продукты радиоактивного распада, попадаемые в сточные воды в сточные воды от различных предприятий, лабораторий, лечебных учреждений и пр., делают их радиоактивными. По степени активности воды принято разделять на высоко-, средне-, и низкоактивные. Радиоактивность вод измеряется в кюри-л. В зависимости от наличия в сточной жидкости того или иного изотопа и периода его полураспада вода и осадок, образовавшийся при отстаивании сточных вод, должны подвергаться определенному методу обработки.