Очистка сточных вод. Показатели качества воды, требования, предъявляемые к качеству воду, методы водоподготовки. Условия сброса очищенных сточных вод.

ВВЕДЕНИЕ
Любая организация, производственное предприятие в процессе работы образует сточные воды, которые содержат вредные вещества (патогенные микроорганизмы, минеральные и органические соединения). Промышленные и производственные сточные воды требуется очищать с целью уменьшить нагрузку на городские сооружения. Технологическая схема очистки принципиально различается в зависимости от состава стоков.
Если бы сточная вода сбрасывалась в природные водоемы без очистки, экосистемы давно бы погибли. Принципиально важно извлекать из отработанных вод вредные вещества, для того чтобы не причинять ущерба окружающей среде и человеку.
Целью данной работы является рассмотрение основных принципов т способов очистки сточных вод.
Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Выяснить в справочной литературе общую схему очистки сточных вод;
2. Определить показатели качества воды;
3. Выяснить, какие требования, предъявляются к качеству воды, в том числе для очищенных сточных вод;
4. Кратко рассмотреть основные методы водоподготовки для очистки сточных вод;
5. Выявить условия сброса очищенных сточных вод в нормативной документации.
В работе применен справочный и описательный методы анализа.
Методологическую базу составили труды ученных, посвящённые освещению вопросов очистки сточных вод.




ГЛАВА 1. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД
1.1. Очистка сточных вод, общие понятия
Под очисткой сточных вод подразумеваются мероприятия, благодаря которым из бытовых и промышленных стоков извлекаются загрязняющие вещества. Определенный комплекс мер проводится непосредственно перед спуском жидкости в водные объекты.
Все предприятия обязаны совершать очистку стоков, данный факт прописан в Федеральном законе от 2011 года «О водоотведении» и в Водном кодексе РФ.
При пренебрежении мерами по очистке сточных вод вредные вещества будут попадать в водоем и окружающую почву и оказывать негативное воздействие (в той или иной степени в зависимости от концентрации загрязняющих веществ) на местную экосистему. Количество растений и животных в этой экосистеме будет уменьшаться. В биоте будут накапливаться опасные вещества, которые могут попасть в организм человека по пищевой цепи.
Промышленные и бытовые сточные воды могут направляться на одни и те же очистные сооружения. Их смешивание оптимизирует соотношение карбона и фосфора, карбона и натрия, что повышает эффективность биологической очистки. Этот процесс происходит на промышленных или городских очистных сооружениях.
Производственные ЛОС необходимы, если сточные воды содержат агрессивные или токсичные загрязнители. Основная масса вредных примесей извлекается, а затем вода подается на общепроизводственные объекты.
Ниже рассмотрим общую схему работы сооружений для очистки сточных вод разного назначения.
1 этап. Подготовительный:
 Усреднение — смешивание вод с разной концентрацией загрязняющих веществ. Длительность этапа приблизительно 18-24 часа;
 Нейтрализация – добавление в кислые воды известкового молока, в щелочные — хлороводорода, сульфатной кислоты или углекислого газа;
 Охлаждение горячих стоков, извлечение из них взрывоопасных газов.
2 этап. Механическое извлечение примесей. Есть несколько вариантов для данного процесса:
 Осаждение в отстойниках;
 Реагентная обработка стоков коагулянтами;
 Центрифугирование;
 Фильтрование через нейтрализующие, абсорбирующие и тканевые материалы;
 Удаление масел, жира, нефтепродуктов;
 Фильтрация через мембраны;
 Аэрация для извлечения аммиака, углекислого газа, сероводорода, диоксида серы.
3 этап. Деструктивная очистка. На этом этапе происходит разрушение загрязнений и расщепление их на безвредные соединения, это можно достичь одним из следующих комплексом мер:
 Окисление пероксидом водорода или активным хлором, фотокаталитическое и электрохимическое окисление, восстановление водородом;
 Окисление, восстановление, трансформация, деструкция органики анаэробными и аэробными микроорганизмами.
4 этап. Доочистка. Химическая, физико-химическая или биологическая очистка сточных вод:
 Микрофильтрация;
 Осветление;
 Фильтрование через зернистые загрузки;
 Дезинфекция.
После завершения полной очистки сточные воды направляют на сброс в водные объекты или возвращают в производственный цикл. При сбросе малого количества стоков в мощный водоем глубокую очистку (доочистку) можно не проводить.
1.2. Показания качества воды и требования, предъявляемые к ней
Для определения состава сточных вод проводят санитарно-химический анализ по показателям:
- рН — водородный показатель;
- температура;
- запах, баллы, — органолептический показатель, который характеризует присутствие в воде пахнущих веществ. Определяет при температуре 20 оС качественным способом, при этом его могут описать как гнилостный, травянистый, рыбный, затхлый, землистый;
- прозрачность, см, характеризует степень загрязненности сточной воды нерастворенными и коллоидными примесями;
- окраска, градусы;
- сухой остаток, мг/л (общая минерализация), который характеризует концентрацию в сточных водах растворенных органических и минеральных примесей. Сухой остаток определяют путем выпаривания определенного объема профильтрованной пробы и последующего просушивания остатка при температуре 110-120 оС;
- прокаленный остаток (зольность), мг/л, который характеризует содержание в воде минеральных веществ; его определяют путем прокаливания при температуре 800оС сухого остатка. При прокаливании сгорают органические вещества и частично разлагаются карбонаты;
- плотный остаток, мг/л, отражающий суммарное содержание органических и минеральных веществ в нефильтрованной пробе сточных вод. Определяют показатель после выпаривания и высушивания при температуре 110-120 оС пробы сточной воды;
- взвешенные вещества, мг/л, — крупные частицы (диаметром более 10-4 см), задерживаемые бумажными фильтрами. Они характеризуют загрязненность воды глиной, песком, различными силикатными породами;
- окисляемость мгО2/л, — показатель, который характеризует суммарное содержание в воде окисляемых веществ, определяемых расходом окислителя — кислорода.
Рассмотрим более подробно один из важнейших показателей качества вод — окисляемость.
Окисляемость — это величина, характеризующая общее содержание органических и неорганических восстановителей в воде, которые при определенных условиях окисляются одним из сильных химических окислителей. Окисляемость является групповым показателем. В зависимости от используемого окислителя выделяют химическую и биохимическую окисляемость.
«
Химическая окисляемость может быть бихроматной (окислитель бихромат калия К2Cr2О7), перманганатной (окислитель КМnО4) и йодатной (окислитель йодат калия КIО3). Наиболее высокая степень окисления достигается при применении йодатной и бихроматной обработки воды. Бихроматную и иодатную окисляемость по-другому называют химической потребностью в кислороде (ХПК). При этом оценивается количество кислорода, необходимое для окисления примесей воды.»
При определении химической окисляемости (ХПК) применяют химический окислитель. Значение ХПК определяется путем нагревания органических соединений с серной кислотой (осч), к которой прибавляют соли хромовой кислоты или йодат калия, отдающие свой кислород на окисление.
При определении ХПК появляется возможность достаточно полно оценить степень загрязнения исследуемой воды органическими веществами. Стоит отметить, что экспериментальная ХПК достаточно часто меньше теоретической, вычисляемой по