Органические примеси сточных вод

Органическое веществобытовых сточных водпредстав­лено в основном мочевиной, белками, жирами, углеводами и про­дуктами их разложения, различными органическими кислота­ми, синтетическими поверхностно активными веществами (СПАВ). Отличительнойособенностью бытовых сточных водявляется относительное постоянство их состава, так как от каж­дого жителя в систему водоотведения поступает в среднем оп­ределенное количество загрязняющих веществ (г/сут.), которое может быть определено по СНиП 2.04.03-85.Производственные сточные водымогут быть загрязнены специ­фическими органическими веществами, зависящими от вида производства, например нефтью и нефтепродуктами, фенолами, лигнином, различными органическими кислотами, СПАВ. Наи­большее количествоСПАВ находится в сточных водахтекстиль­ной, кожевенной и нефтяной промышленности.

Содержаниев сточных водах органических примесей, которые мо­гут быть окислены микроорганизмами в процессе их метабо­лизма, определяют как биохимическую окисляемость. При этом часть использованных органических веществ расходуется на энергетические нужды микроорганизмов, а другая часть на син­тез клеточного вещества. Частьполлютантов сточных вод, расходуемая на энергетические потребности, окисляется микроорганизмами до конечных продуктов разложения, состав которых зависит от вида окисляемого компонента, окислительно-восстановитель­ных и кислотно-щелочных условий среды, в общем виде: С0₂, Н₂О, NН₄⁺(NН₃), S0₄^2-, (Н₂S), НР0₄^2-(в скобках указаны соеди­нения, редуцируемые микроорганизмами в анаэробных услови­ях). Продукты окисления — метаболиты выводятся из клетки во внешнюю среду. Для осуществления метаболизма многие мик­роорганизмы в качестве акцептора электронов и протонов ис­пользуют кислород. Количество кислорода, необходимого мик­роорганизмам на весь цикл реакций получения энергии и синте­за носит название БПК — биологическая потребность в кислоро­де. БПК определяют аналитически, по разнице концентрации кислорода в исходной, анализируемой пробе воды и после про­цесса метаболизма микроорганизмов, через 5 или 20 суток (в последнем случае значение БПК называют полным). Определе­ние БПК считают правильным, если к концу инкубации в склян­ке остается от 3 до 5 мг О₂/дм³. Растворимость кислорода в воде при атмосферном давлении определяется температурой, при 20⁰С в дистиллированной воде растворяется 9,17 мг О₂/дм³. Следовательно, максимальное значение БПК, определяемое при этой температуре составит 6,17 мгО₂/дм³. Если органических веществ ванализируемой пробе сточной водынаходится много, и микроорга­низмам требуется большее количество кислорода для окисле­ния органики, прибегают к методу разбавления исходной пробы сточной воды. Суть метода заключается в том, что на одну часть исследуе­мой сточной воды берут несколько частей разбавляющей воды, смесь до предела насыщают кислородом, разливают в инкубацион­ные склянки и выдерживают в термостате при 20 °С. При расчете БПК степень разведения учитывают и указывают в виде отношения, например запись разбавления 1: 100 означает, что на 1 частьисследуемой сточной водыпошло 99 частей разбавляющей воды. Если определенное значение БПК при разбавлении 60 раз составит 4 мгО₂/дм³то, следовательно, БПК исследуемой сточной воды составляет 240 мгО₂/дм³.

Минеральные примеси сточных вод и растворённые газы

В сточных водах неорганическую часть загрязненийсо­ставляют соли, присущие водопроводной воде и образующиеся в процессе обменных реакций в организме человека, в частно­сти фосфаты и аммонийные соли.В производственных сточных водахв высоких концентрациях могут находиться специфи­ческие минеральные вещества: олово, медь, свинец, цинк, кад­мий, различные кислоты и пр.Минеральные загрязнения сточных вод, в ос­новной состав которых входят взвешенные вещества, представ­лены песком и глинистыми частицами, попадающими в быто­вые воды при мытье овощей и фруктов, уборки помещений и т.д. Характер и количествоминеральных поллютантов произ­водственных сточных водопределяется видом деятельности предприятия. Это могут быть минеральные вещества аналогич­ные дляхозяйственно-бытовых сточных водили специфичес­кие — окалина, цементная пыль и пр.

Наличиерастворенных газов в сточных водахсвидетель­ствует о биохимических процессах в них. Растворенный кисло­род свидетельствует о довольно высокой степени очистки, при­сутствие ионов аммония (или аммиака), соединений серы — о протекающем процессе аммонификации белков, причем в аэроб­ных условиях сера присутствует в виде сульфат-иона, а в ана­эробных условиях сера восстанавливается до сероводорода или сульфид-иона, появление метана может быть обусловлено про­цессом метаногенеза, протекающем в анаэробных условиях.

Биологические примеси сточных вод

Микрофлора бытовых сточных водпредставлена в ос­новном микроорганизмами, выделяемыми из кишечника чело­века, смываемыми с тела и окружающих предметов. С физио­логическими выделениями человека поступает несколько трил­лионов микробов в сутки. Среди них кишечные палочки, лактобациллы, энтерококки, грибы, простейшие, яйца гельминтов.В производственных сточных водахмогут содержаться специ­фические биологические загрязнения — дрожжи, грибы, актино-мицеты (фармацевтические, пищевые и др. производства). Ин­фекционные болезни, вызываемые патогенными бактериями, ви­русами, простейшим или паразитарными агентами, попадающи­ми в водоемы вместе с неочищенной илинедостаточно очищен­ной сточной водой, представляют собой типичный и наиболее распространенный вредный фактор для здоровья, связанный с питьевой водой. Если в населенном пункте есть больные с ак­тивно протекающими заболеваниями или носители болезни, то фекальное загрязнение водоисточника приводит к появлению бо­лезнетворных микроорганизмов в воде. Использование такой воды перорально (в качестве питьевой) или контакт с ней при мытье или купании и даже вдыхание водяных паров могут выз­вать инфекцию. К болезнетворным микроорганизмам относят­ся: Salmonella spp., Shigella spp., патогенные Escherishia Coli, Vibrio cholerae, Uersinia enterolitika, Salmonella tichi и др. С це­лью определения эпидемиологической опасности или безопас­ности для человекаприродных и очищенных сточных водосу­ществляют санитарно-бактериологический анализ воды. Многие патогенные микроорганизмы можно определить с по­мощью соответствующих методов, однако, гораздо проще и эффективнее проводить тестирование на наличие бактерий, ко­торые являются индикаторами присутствия фекального загряз­нения или недостаточной очистки иобеззараживания сточных вод. Бак­терии-индикаторы должны удовлетворять следующим требо­ваниям: присутствовать в больших количествах в фекалиях людей и теплокровных животных; быстро обнаруживаться с помощью простых методов; не должны развиваться в природ­ной воде; степень очистки и методы удаления индикаторов должны быть аналогичны показателям для патогенов водно­го происхождения. До недавнего времени санитарно-бактерио-логическая оценка качества воды была основана на определе­нии двух показателей — общего микробного числа (ОМЧ) и чис­ла бактерий группы Со1i. Первый показатель дает представле­ние об общей обсемененности воды аэробными сапрофитами, по второму показателю оценивают возможное присутствие в воде патогенных микроорганизмов. Результаты анализа воды выражают в виде коли индекса — числа бактерий в одном литре воды или коли-титра — наименьшего объема воды (см³), содер­жащего одну кишечную палочку. Коли-титр = 1000/ коли-ин-декс. На сегодняшний день количество микроорганизмов-инди­каторов расширено, к основным организмам-индикаторам от­носят: Escherishia Coli, термотолерантные и другие колиформ-ные бактерии, фекальные стрептококки, споры сульфатредуци-рующих клостридий и колифаги.

Классы загрязнений сточных вод и методы их обезвреживания