Лекция 6. Очистка сточных вод

 

Общие технологические схемы очистки сточных вод

Состав и свойства сточных вод. Условия растворения

И потребления кислорода

 

В водоотводящую сеть поступают загрязнения минерального, органического и бактериального происхождения. К минеральным загрязнениям относятся: песок, глинистые частицы, частицы руды, шлака, растворенные в воде соли, кислоты, щелочи и другие вещества. Органические загрязнения бывают растительного и животного происхождения. К загрязнениям растительного происхождения относятся: остатки растений, плодов, овощей и злаков, бумага, растительные масла, гуминовые вещества и др. Основной химический элемент, входящий в состав этих загрязнений, – углерод. К загрязнениям животного происхождения относятся: физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, органические кислоты и др. Основной химический элемент этих загрязнений – азот. В бытовых водах содержится примерно 60 % загрязнений органического происхождения и 40 % – минерального. В производственных сточных водах это отношение может быть иным и изменяться в зависимости от вида обрабатываемого сырья и технологического процесса производства.

К бактериальным загрязнениям относятся живые микроорганизмы – дрожжевые и плесневые грибки и различные бактерии. В бытовых сточных водах содержатся также болезнетворные бактерии (патогенные), возбудители заболеваний брюшного тифа, паратифа, дизентерии, сибирской язвы и др., а также яйца гельминтов (глистов), попадающие в сточные воды с выделениями людей и животных. Возбудители содержатся и в некоторых производственных сточных водах, например, в сточных водах кожевенных заводов, фабрик первичной обработки шерсти и др.

Загрязнения в сточных водах по своему физическому состоянию могут быть в нерастворенном, коллоидном и растворенном виде. Нерастворенные вещества находятся в сточных водах в виде грубой суспензии с размером частиц более 100 мк и в виде тонкой суспензии (эмульсии) с размером частиц 100–0,1 мк. Исследованиями установлено, что в бытовых сточных водах количество нерастворенных взвешенных веществ более или менее постоянно и равно 65 г/сут на одного человека, пользующегося системой водоотведения; из них 40 г могут осаждаться при отстаивании.

Зная норму водоотведения q_н (л/сут) на одного человека и количество загрязнений (г), приходящихся на одного человека в сутки, можно определить содержание их в единице объема сточных вод, т. е. их концентрацию, мг/л:

(6.1)

где р – концентрация загрязнений, мг/л;

а – количество загрязнений от одного человека, л/сут;

q_н – норма водоотведения, л/сут.

Состав и количество производственных сточных вод на каждом предприятии различаются. Даже предприятия одного типа, например кожевенные заводы, в зависимости от характера технологического процесса могут сбрасывать сточные воды различного состава и в разных количествах. Некоторые производственные сточные воды содержат загрязнения не больше, чем бытовые, а другие – значительно больше.

Производственные сточные воды делятся на условно-чистые и загрязненные. Условно-чистые воды чаще всего те, которые использовались для охлаждения; они почти не загрязняются, а только нагреваются. Загрязненные производственные воды делятся на группы, содержащие определенные загрязнения: а) преимущественно минеральные; б) преимущественно органические; в) органические, ядовитые вещества.

Производственные сточные воды в зависимости от концентрации загрязнений могут быть высококонцентрированными и слабоконцентрированными. В зависимости от активной реакции среды производственные воды по степени агрессивности делятся на малоагрессивные воды (слабокислые с рН = 6…6,6) и слабощелочные с (рН = 8…9) и сильноагрессивные (сильнокислые с рН < 6 и сильнощелочные с рН > 9).

Атмосферные воды могут быть сильно загрязнены веществами, смываемыми с территории предприятия. В этом случае они должны очищаться, как и производственные сточные воды.

В современных городах сточные воды промышленных предприятий поступают в городскую бытовую водоотводящую сеть, поэтому в городах обычно имеются смешанные воды, т. е. городские воды, количество загрязнений в которых сильно колеблется. Концентрацию смеси (р_см, г/м³) в бытовых и производственных сточных водах, поступающих в городскую водоотводящую сеть, определяют по уравнению

(6.2)

где р_б – концентрация загрязнений в бытовых сточных водах, г/м³;

Q_б – расход бытовых сточных вод, м³/сут;

р_пр – концентрация загрязнений в производственных сточных водах отдельных предприятий, г/м³;

Q_пр – расход производственных сточных вод, м³/сут.

Для бытовых сточных вод количество химических веществ, вносимых с загрязнениями от человека, остается более или менее постоянным. Так, на одного человека в сутки приходится: азота аммонийных солей – 8 г, хлоридов – 9 г, фосфатов – 1,7 г. Концентрация этих веществ (мг/л) в сточной воде изменяется в зависимости от степени разбавления загрязнений водой: чем выше норма водоотведения, тем ниже концентрация. Количество ингредиентов, поступающих с загрязнениями в производственные сточные воды, сильно колеблется и зависит не только от содержания их в обрабатываемом продукте, но и от технологического процесса производства, режима поступления вод в производственную сеть и других причин.