Классификация сточных вод и системы канализации кратко

Обновлено: 05.07.2024

4.1. Классификация сточных вод и систем канализации

В результате повседневной деятельности человека образуются загрязнения различного характера. К таким загрязнениям относятся физиологические отбросы человека и животных, загрязненные воды ванн, бань, прачечных, от мытья посуды, помещений, улиц и пр. В большом количестве образуются загрязнения и на промышленных предприятиях.

Вода, которая была использована для различных нужд и получила при этом дополнительные примеси (загрязнения), изменившие ее химический состав или физические свойства, называется сточной жидкостью или сточной водой.

В зависимости от происхождения сточные воды разделяют на бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные (промышленные) и атмосферные.

Бытовые сточные воды по природе загрязнения делятся на фекальные, поступающие из уборных, и хозяйственные, поступающие из раковин, ванн, трапов, бань, прачечных и др.

Производственные сточные воды образуются в результате загрязнения воды в процессе использования ее в производстве. В зависимости от вида и степени загрязнения такие сточные воды делятся на загрязненные и условно чистые. Загрязненные производственные сточные воды могут подразделяться на содержащие, в основном, органические минеральные загрязнения. Условно чистые воды, в которых содержится весьма малое количество загрязнений, можно спускать в водоем без очистки.

Атмосферные сточные воды образуются в результате выпадения дождей и таяния снега и делятся соответственно на дождевые и талые.

Накопление сточной воды на поверхности и в глубине почвы, а также в водоемах загрязняет окружающую среду, исключает возможность использования водоемов для хозяйственных целей и является причиной инфекционных заболеваний.

Для обеспечения санитарного благополучия городов, населенных пунктов и промышленных предприятий необходимо своевременно удалять с их территорий сточные воды в систему канализации.

Канализация представляет собой комплекс инженерных сооружений и мероприятий, предназначенных для следующих целей:

приема сточных вод в местах образования и транспортирования их к очистным сооружениям;

очистки и обеззараживания сточных вод;

утилизации полезных веществ, содержащихся в сточных водах и в их осадке;

выпуска очищенных вод в водоем.

Существуют два вида канализации: вывозная и сплавная. При сплавной канализации сточные воды по подземным трубопроводам транспортируются на очистные сооружения, где их подвергают интенсивной очистке преимущественно в искусственно созданных условиях. Очищенные сточные воды спускают в ближайшие водоемы. Для сплавной канализации необходимо сооружение в зданиях внутреннего водопровода. Твердые отбросы (мусор) при сплавной канализации вывозят специальным транспортом.

Расход бытовых сточных вод зависит от числа жителей, пользующихся канализацией, и от нормы водоотведения бытовых вод. Расход производственных сточных вод зависит от количества выпускаемой продукции и нормы водоотведения производственных вод. Нормой водоотведения называется расход бытовых сточных вод в л/сут на одного жителя, пользующегося канализацией, или количество сточных вод в м 3 на единицу продукции, выпускаемой предприятием. Норма водоотведения равна норме водопотребления.

Различие в характере и концентрации загрязнений отдельных видов сточных вод требует различных методов их очистки. В связи с этим возникает необходимость транспортирования отдельных видов сточных вод по самостоятельным трубопроводам. В зависимости от того, как отводятся отдельные виды сточных вод – совместно или раздельно, – сплавные системы канализации разделяют на общесплавные, раздельные (полные или неполные) и полураздельные.

Общесплавной называется такая система канализации, при которой все виды сточных вод отводятся к очистным сооружениям или в водоем по единой канализационной сети.

Раздельной называется система канализации, у которой отдельные виды сточных вод, содержащих загрязнения различного характера, отводятся по самостоятельным канализационным сетям. При полной раздельной системе канализации устраивается не менее двух сетей: бытовой (для отвода бытовых сточных вод) и дождевой. Производственные сточные воды, загрязнения которых аналогичны загрязнениям бытовых сточных вод, сплавляются по бытовой сети. Если характер загрязнений производственных сточных вод таков, что совместная очистка их с бытовыми сточными водами невозможна, они отводятся по самостоятельным сетям.

Неполная раздельная система канализации является промежуточной стадией строительства полной раздельной системы канализации. В этом случае дождевая сеть не устраивается. Атмосферные сточные воды стекают в водоемы по лоткам, кюветам и канавам.

Полураздельной называется такая система канализации, у которой в местах пересечения самостоятельных канализационных сетей для отвода различных видов сточных вод имеются водосборные камеры, позволяющие перепускать наиболее загрязненные дождевые воды при малых расходах в бытовую сеть и отводить их по единому коллектору на очистные сооружения, а при ливнях сбрасывать сравнительно чистые дождевые воды непосредственно в водоем.

Рис. 4.1. схема раздельной системы канализации с местными очистными сооружениями.

1 – атмосферные сточные воды; 2 – бытовые сточные воды; 3 – производственные сточные воды; 4 – дождевая сеть; 5 – сеть условно чистых вод; 6 –бытовая и производственная сеть; А, Б, В – сеть.

ыбор той или иной системы канализации должен производиться с учетом всех конкретных условий проектирования, включая как санитарные, так и технико-экономические соображения.

В нашей стране при строительстве канализации в городах наибольшее распространение получили неполная и полная раздельные системы канализации. Для промышленных предприятий применяют общесплавные или раздельные системы канализации.

Местные очистные сооружения (МОС) необходимы для предварительной очистки сточных вод (рис. 4.1), смешение которых с другими производственными или бытовыми сточными водами недопустимо. Предварительной очистке должны подвергаться сточные воды, содержащие токсические вещества, кислоты, щелочи, а также сточные воды, из которых возможно выделение ядовитых или взрывоопасных газов и т. д. Раздельная очистка сточных вод обусловлена разными методами их очистки (рис. 4.2).

Рис 4.2. Схема полной раздельной системы канализации с использованием производственных сточных вод для оборотного водоснабжения

1 – атмосферные сточные воды; 2 – бытовые сточные воды; 3 – производственные сточные воды; 4 – сеть производственных сточных вод, используемых для оборотного водоснабжения; 5 – сеть загрязненных производственных вод; 6 – бытовая сеть; 7 – дождевая сеть; НС – насосная станция; МОС – местные очистные или охладительные сооружения.

Схема канализациисостоит из следующих основных элементов: внутренних канализационных устройств зданий, наружной внутриквартальной (дворовой) канализационной сети, наружной уличной канализационной сети, насосных станций и напорных трубопроводов, очистных сооружений и устройств для выпуска очищенных сточных вод в водоем.

Канализация является одним из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и производственных зданий, обеспечивающих необходимые санитарно-гигиенические условия и высокий уровень удобств для труда, быта и отдыха населения.

Под канализацией понимается комплекс оборудования, сетей и сооружений, предназначенных для организованного приема и удаления по трубопроводам за пределы населенных пунктов или промышленных предприятий загрязненных сточных вод, а также для их очистки и обезвреживания перед утилизацией или сбросом в водоем.

Объектами канализации являются здания жилого, общественного, производственного, служебного и специального назначения, оборудованные внутренним водопроводом и канализацией, а также вновь строящиеся, существующие и реконструируемые города, поселки городского типа, сельские и дачные поселки, курорты, промышленные предприятия, комбинаты и промышленные районы.

Внутренняя канализация служит для приема сточных вод в местах их образования и для отведения за пределы здания в наружную канализационную сеть. Наружная канализация предназначена для транспортирования сточных вод за пределы населенных пунктов или промышленных предприятий на очистные сооружения, которые служат для обезвреживания сточных вод, выпуска очищенных вод в водоем без нарушения его естественного состояния и обработки осадка в целях дальнейшей его утилизации.

Сточными называются воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязненные при этом дополнительными примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц.

В зависимости от происхождения, вида и качественной характерис* тики примесей сточные воды подразделяют на три основные категории: бытовые 1 (хозяйственно-фекальные), производственные (промышленные) и дождевые (атмосферные).

Определения нельзя назвать тождественными, но их можно обобщить.

Это воды, которые образуются в результате производственной и хозяйственно-бытовой деятельности человека, а также собираются на водосборных площадях, а затем сбрасываются или отводятся в места их утилизации – в водоемы или систему канализации.

При этом атмосферные осадки, выпадающие над первозданными лесами, чащами, лугами и стекающие в реки, не относятся к категории сточных вод, а выпадающие над созданными человеком парками, дорогами, территориями предприятий – относятся.

Итак, ключевой момент в образовании сточных вод (СВ) – жизнедеятельность человека.

Типы согласно Водному кодексу и ГОСТам

К СВ Водный кодекс РФ относит:

Дождевые и талые. Дождевые воды появляются во время выпадения атмосферных осадков, к ним можно отнести и талые воды, которые образуются от таяния снежных и ледяных масс. Дождевые стоки отличаются от других категорий СВ эпизодичностью и резкой неравномерностью по качеству и объему, в их составе много нерастворенных минеральных примесей, а также загрязнения органического происхождения. Дождевые воды способны серьезно загрязнять водоемы нитратами, сульфатами магния и натрия, минеральными удобрениями и ядохимикатами, смываемыми с почвы. В результате в воде может появиться избыток питательных элементов (азот, калий, фосфор), что становится причиной нарушения их естественного круговорота.
Инфильтрационные — к этой категории относятся подземные воды, которые образуются путем просачивания атмосферных вод сквозь поры и трещины горных пород.
Поливомоечные — образуются на поверхности земли при мойке асфальтированных и цементобетонных дорожных покрытий территорий поселений и промышленных площадок.
Дренажные. Отвод таких вод производится дренажными сооружениями для последующего сброса в водные объекты – реки, озера, моря.
СВ централизованной системы водоотведения: воды, принимаемых от абонентов в городскую канализацию, а также другие воды, подлежащие для приема системой.
Другие воды: отведенные в водоем после использования или сток которых осуществляется с водосборных площадей.

Сбросы СВ могут быть непрерывными (регулярными) или периодическими.

Механизм образования

Интернет-ресурс Википедия также относит СВ к продуктам деятельности человека, разделяя их на атмосферные (талые и дождевые), воды после полива, воды с территории промышленных площадок различных предприятий и населенных мест.

Связывают эти различные категории 2 нюанса. Их качества ухудшены после использования человеком и все они отводимые — в систему канализации или в водный объект (самотеком).

СВ можно разделить на 3 класса по их происхождению.

Производственные (промышленные)

Образуются при использовании воды на различных стадиях производственных процессов — промывание сырья, водное охлаждение/орошение готовой продукции, отходов (к примеру, шлака) или оборудования, добыча полезных ископаемых. Большинство технологических процессов приводит к загрязнению воды при контакте с газами, жидкостями или твердыми веществами.

Промышленные стоки являются наиболее загрязненными – из-за разнообразия и концентрации попадающих в них веществ.

В стоках этого типа содержится много отравляющих природу и человека загрязняющих веществ (ЗВ) (цианиды, медь, азот, ртуть, фенол, свинец, нефтепродукты, радиоактивные отходы), способных на долгие годы уничтожить любые жизненные формы на обширных территориях.

Состав промышленных СВ зависит от типа производства. При отлаженных процессах расход стоков и концентрация ЗВ обычно стабильные, постоянные величины.

Хозяйственно-бытовые

Другие названия стоков – бытовые, хозяйственно-фекальные. Это СВ от жизнедеятельности человека и после хозяйственно-бытового использования воды потребителем.

Такой тип СВ поступает из туалетов, душевых кабин, ванных комнат, столовых, кухонь, производственных бань и других бытовых помещений.

Основные загрязнения имеют биогенную природу (экскременты, отмершие кожные покровы, пищевые частицы). Кроме того, в этих водах много веществ, попутных для бытовой деятельности (к примеру, различные ПАВ).

Поверхностные или атмосферные

У этой категории есть еще одно название – ливневые стоки.

В свою очередь, этот вид подразделяется на дождевые и талые, их источники:

Собираются на различных объектах, созданных человеком:

на поверхности дорог;
на площадках технологических установок;
на обвалованных территориях;
крышах зданий и сооружений в процессе выпадения атмосферных осадков, таяния снегов.

Поверхностные воды обычно собирают пыль (из частиц грунта, песка, глины, резины от шин, стройматериалов, копоти), нефтепродукты (гидравлические жидкости, масла, мазут, дизельное топливо, бензин), соли и окислы металлов, в том числе цветных и тяжелых – осевших из выхлопных газов, выбросов ТЭЦ.

Категории сточных вод по загрязнению

минеральными веществами;
примесями органического происхождения;
смесью минеральных и органических веществ.

Атмосферные и бытовые воды обладают достаточно стабильным составом, в отличие от производственных, чей состав непостоянен.

Концентрация загрязнений делает СВ:

слабозагрязненными;
среднезагрязненными;
сильнозагрязненными;
опасными.

По уровню кислотности (pH) стоки бывают:

неагрессивные;
слабоагрессивные (слабощелочные/слабокислые);
сильноагрессивные (сильнощелочные/сильнокислые).

По токсичности и воздействию ЗВ на водоемы СВ делятся на имеющие в составе:

вещества, способные влиять на общее состояние объекта;
вещества, трансформирующие запах, вкус и другие органолептические свойства;
токсичные элементы, опасные для человека и обитателей водоемов – животных и растений.

Виды загрязнителей

Свойства и состав СВ – комплекс показателей, отражающих физические, химические и другие качества, в том числе концентрацию ЗВ и микроорганизмов.

В составе стоков два вида загрязнителей:

Консервативные. Биологически неразлагаемые, практически не вступающие в химические реакции — соли тяжёлых металлов, пестициды, фенолы.
Неконсервативные. Подверженные процессам самоочищения водных объектов.

Загрязнители бывают неорганическими:

а также органическими:

Вторая группа в свою очередь разделена на загрязнения растительного происхождения с преобладанием соединений углерода (частицы плодов, овощей) и животного – с преобладанием азота (физиологические выделения, остатки живых тканей).

В бытовых сточных водах обычно содержится около 60 % органических загрязнений и 40 % — минеральных.

Органика – благоприятная среда для развития микроорганизмов, поэтому в таких стоках содержится третий вид загрязнений – биологические. Это бактерии, дрожжевые и плесневые грибки, яйца гельминтов и вирусы.

Очистка

Для снижения концентрации вредных веществ СВ подвергаются различным видам воздействия:

Обработка. Цель – изменение свойств и состава стоков до заданных параметров.
Очистка. Проводится для обработки СВ для разрушения/удаления каких-то веществ – опасных или нежелательных, в зависимости от дальнейшего сценария обращения со стоками.
Обеззараживание. Необходимо для удаления из сточной водной массы патогенов и микроорганизмов.

В результате очистки получаются нормативно-очищенные СВ, безопасные для водных объектов. После поступления таких стоков в водоем качество воды не должно ухудшиться, должно соответствовать установленным нормативам.

СВ сбрасываются в водный объект (после очистки) или в городскую канализацию (если допущены к приему централизованными системами).

Водный объект, в который отводятся нормативно-очищенные воды, называется приемником сточных вод, а трубопровод, с помощью которого происходит сброс – выпуском сточных вод.

физическими;
химическими;
физико-химическими;
биологическими;
комбинированными.

Среди низкопроизводительных, но достаточно затратных методов:

коагуляция;
обратный осмос;
электролиз и другие.

В результате такой очистки СВ избавляются от растворимых и нерастворимых загрязняющих соединений.

В основе биологических технологий очистки стоков – деятельность микроорганизмов, разлагающих органические вещества. Иногда на разных этапах различных методов очистки используют комбинированные способы очистки.

Регенерированные СВ могут использоваться для полива культурных растений и участков озеленения, для мойки дорог и тротуаров населенных пунктов, для использования в системах пожаротушения.

Видео по теме статьи

Предлагаем посмотреть мини-лекцию о видах сточных вод, продуцируемых теплоэлектростанциями, механизмах их образования и способах защиты гидросферы от их влияния:

Подводим итог

Сточные воды, независимо от источника образования, способны причинить ущерб природе. Обязанность человека – предпринять все от него зависящее, чтобы в водоемы не попадали потоки загрязненных стоков.

Канализация является видом инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и производственных зданий. Она обеспечивает необходимые санитарно-гигиенические условия и высокий уровень удобств для труда, быта и отдыха населения. Далее мы узнаем что такое сточные воды, классификация и назначение канализации.

Канализация это

Под канализацией понимается комплекс оборудования, сетей и сооружений, предназначенных для организованного приемаза грязненных сточных вод. А так же удаления по трубопроводам за пределы населенных пунктов или промышленных предприятий. С последующей очистки и обезвреживания перед утилизацией или сбросом в водоем.

Объектами канализации являются здания жилого, общественного, производственного, служебного назначения, оборудованные внутренним водопроводом и канализацией:

вновь строящиеся, существующие и реконструируемые города
поселки городского типа
сельские и дачные поселки
курорты
промышленные предприятия
комбинаты и промышленные район.

Внутренняя канализация служит для приема сточных вод и для отведения в наружную канализационную сеть. Наружная канализация предназначена для транспортирования сточных вод за пределы на очистные сооружения. Они служат для обезвреживания сточных вод, выпуска очищенных вод в водоем без нарушения его естественного состояния.

Сточные воды

Сточными называются воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязненные при этом дополнительными примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства. Дополнительно воды, стекающие с территории населных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков.

В зависимости от происхождения, вида и качественной характерис* тики примесей сточные воды подразделяют на три основные категории: бытовые[1] (хозяйственно-фекальные), производственные (промышленные) и дождевые (атмосферные).

Бытовые сточные воды

К бытовым относятся воды от кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц, а также хозяйственные воды, образующиеся при мытье помещений. Они поступают как от жилых и общественных зданий, так и от бытовых помещений промышленных предприятий. По природе загрязнений они могут быть фекальные, загрязненные в основном физиологическими отбросами.

Производственные сточные воды

К производственным сточным водам относятся воды, использованные в технологическом процессе, не отвечающие более требованиям, которые предъявляются к их качеству, и подлежащие удалению с территории предприятий. Сюда относятся также воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых (угля, нефти, руды н др.).

Дождевые и талые сточные воды

Дождевые воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков. Их подразделяют на дождевые и талые, получающиеся от таяния льда и снега. Отличительной особенностью дождевого стока являются его эпизодичность и резкая неравномерность. Воды от мытья и поливки улиц, дренажей по качественной характеристике загрязняющих примесей близки к дождевым водам и удаляются совместно с ними.

Расход сточных вод

Объем сточных вод, отнесенный к единице времени, называют расходом, выражаемым в м3/сутки, м3/ч, м3/с, л/с.

Расход бытовых вод с 1 га жилой застройки в зависимости от плотности населения колеблется от 0,5 до 2 л/с, или 10 000—25 000 м3/год.

Для городов европейской части СССР расход дождевого стока в среднем один раз в году может достигать 100—150 л/с с 1 га. Один раз в 10 лет — 200—300 л/с с 1 га. Вместе с тем суммарный за весь год дождевой сток с застроенных территорий не превышает 1500— 2000 м3 с 1 га. Таким образом, в средних условиях европейской территории СССР за год дождевых вод стекает в 7—15 раз меньше, чем бытовых. Максимальные секундные расходы дождевых вод в 50—150 раз больше, чем расходы бытовых вод.

Загрязнения сточных вод

Сточные воды загрязнены всевозможными примесями органического и минерального происхождения, которые могут находиться в них в виде раствора, коллоидов, суспензии и нерастворимых веществ. Степень загрязнения сточных вод оценивается концентрацией, т. е. массой примесей в единице объема в мг/л или г/м3.

Бытовые сточные воды кроме органических и минеральных примесей содержат биологические примеси, состоящие из бактерий, которые могут быть потенциально опасны.

Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и отбросами производства, представляющими определенную ценность.

В целях снижения степени загрязненности производственных сточных вод необходимо стремиться к улучшению технологических процессов. Они направлены на уменьшение количества отходов и отбросов, утилизацию их в процессе производства.

Количественный и качественный составы минеральных, органических и биологических примесей производственных сточных вод разнообразны. В первую очередь зависят от отрасли промышленности и технологического процесса. В производственных сточных водах некоторых отраслей промышленности могут находиться ядовитые вещества, а также радиоактивные элементы.

Сброс и очистка сточных вод

В зависимости от количества содержащихся примесей производственные сточные воды подразделяют на загрязненные (грязные) и незагрязненные. Загрязненные сточные воды перед выпуском в водоем подвергают очистке (освобождают от примесей). Незагрязненные выпускают в водоем без обработки или повторно используют в производи стве.

Дождевые воды при выпадении насыщаются растворенными газами, атмосферной пылью, аэрозолями. При стекании смывают с поверхности крыш, внутриквартальных территорий и проездов пыль, мусор и другие загрязнения. Дождевые воды, содержащие преимущественно минеральные загрязнения, менее опасны и их сбрасывают в водоемы без очистки.

В атмосферные воды, стекающие с территорий промышленных предприятий, иногда попадают примеси, специфические для данного производства. Такие воды следует подвергать очистке.

При устройстве канализации приходится рассчитывать на отвод смеси бытовых, производственных и дождевых вод. Состав этой смеси может быть весьма разнообразным и зависит от концентрации и характера загрязнений производственных вод.

Читайте также: