Л.В. Мисун, И.Н. Мисун, В.М. Грищук
Инженерная экология в АПК
пособие / под ред. проф. Л.В. Мисуна. – Мн.: БГАТУ, 2007. – 302с.

5. Защита атмосферы от загрязнения стационарными объектами АПК

5.6. Очистка сточных вод

Методы очистки сточных вод весьма разнообразны и предопределяются физико-механическими, физическими, химическими и микробиологическими (биологическими) характеристиками содержащихся в них примесей. Наиболее распространена следующая классификация методов очистки [10].

1.  Методы механической очистки (от взвешенных веществ).

2.  Физико-химические методы очистки (от коллоидно-дисперсных и истинно растворенных примесей).

3.  Химические методы очистки (от истинно растворенных примесей).

4.  Биологические методы очистки (от органических веществ).

Эффективность и надежность работы любого очистного устройства обеспечиваются в определенном диапазоне значений концентрации примесей и расхода сточной воды. Во временном графике технологических процессов могут быть значительные изменения, сопровождаемые изменением расхода сточных вод, состава и концентрации примесей. В таких случаях необходимо усреднение концентрации примесей и расхода сточной воды. С этой целью на входе в очистные сооружения устанавливают усреднители, выбор и расчет которых определяется характером изменения во времени расхода стоков, состава и концентрации примесей.

Последовательность этапов очистки стоков можно представить следующим образом [10]:

1)  усреднение стоков. Осуществляется не только на начальном этапе (при очистке от грубодисперсных примесей), но и на всех последующих этапах, где имеется неравномерность состава и расхода стоков и целесообразно слияние близких по составу стоков перед очередным этапом очистки;

2)  очистка от грубодисперсных веществ. Устанавливаются решетки, песколовки, отстойники, аппараты, основанные на отделении твердых примесей в поле действия инерционных сил (флотация).

3)  очистка от коллоидно-дисперсных примесей (коагуляция, электрокоагуляция);

4)  регулирование кислотности (щелочности) стоков, например, с помощью известкования (нейтрализация);

5)  фильтрование на зернистых насыпных, например, песчано-гравийных фильтрах – для очистки от тонкодисперсных примесей (частиц), имевшихся в исходных стоках или образовавшихся на предыдущих этапах очистки;

Совокупность предыдущих этапов очистки стоков в отечественной специальной литературе часто называют предочисткой. Она важна и сама по себе, и для осуществления последующих этапов очистки – от истинно растворенных примесей в виде отдельных ионов, молекул или комплексов молекул.

6) очистка стоков от молекулярных примесей, например, путем дегазации, адсорбции, экстракции;

7) очистка от вредных веществ, находящихся в стоках в ионном состоянии: перевод ионов в малодиссоциирующие соединения; нейтрализация; окисление; образование комплексных ионов и перевод их в малорастворимое состояние; ионитная фильтрация (ионный обмен); сепарация ионов при изменении фазового состояния воды, например, дистилляция; ультрафильтрация; электродиализ; воздействие магнитных и акустических полей и др.;

8) повторное фильтрование – для очистки стоков от дисперсных примесей, образовавшихся на этапах очистки от истинно растворенных примесей, а также обезвреживание (дезинфекция) очищенных стоков от патогенных организмов (микроорганизмов);

9) биологическая очистка применяется для очистки стоков от органических примесей: сточные воды пропускаются через устройства (аэротенки,
 например), насыщенные мощными колониями специально подобранных микроорганизмов, которые извлекают органические вещества из стоков для питания и, таким образом, минерализуют органические примеси. Для интенсификации процессов стоки обогащаются кислородом (окситенки). С помощью устройств и сооружений биологической очистки процесс минерализации выносится за пределы водоема.

Контроль качества воды водоемов осуществляется периодическим отбором и анализом проб воды из поверхностных водоемов, не реже одного раза в месяц. Количество проб и места их отбора определяют в соответствии с гидрологическими и санитарными характеристиками водоема. При этом обязателен отбор проб непосредственно в месте водозабора и на расстоянии 1 км выше по течению для рек и каналов; для озер и водохранилищ – на расстоянии 1 км от водозабора в двух диаметрально расположенных точках [10]. Наряду с анализом проб воды в лабораториях используют автоматические станции контроля качества воды, которые могут одновременно измерять до 10 и более показателей качества воды. В таблице 5.42 приведены качественные характеристики некоторых типовых систем для контроля качества поверхностных и сточных вод.

На очистных сооружениях предприятий осуществляют контроль состава исходных и очищенных сточных вод, а также контроль эффективности работы очистных сооружений, контроль, как правило, осуществляется один раз в 10 дней.

Пробы сточной воды отбираются в чистую посуду из боросиликатного стекла или полиэтилена. Анализ проводится не позже чем через 12 часов после отбора пробы. Для сточных вод измеряются органолептические показатели: рН, содержание взвешенных веществ, химическое потребление кислорода (ХПК), количество растворенного в воде кислорода, биохимическое потребление кислорода (БПК), концентрации вредных веществ, для которых существуют нормируемые значения ПДК.

Таблица 5.42 – Качественные характеристики некоторых систем для контроля качества поверхностных и сточных вод [10]

Контролируются два органолептических показателя воды при анализе сточных вод: запах и цвет. Величина рН в сточных водах определяется электрометрическим способом.

При определении грубодисперсных примесей в стоках измеряется массовая концентрация механических примесей и фракционный состав частиц. Для этого применяют специальные фильтроэлементы и измерение массы «сухого» осадка.

Величина химического потребления кислорода (ХПК) характеризует содержание в воде восстановителей, реагирующих с сильными окислителями, и выражается количеством кислорода, необходимым для окисления всех содержащихся в воде восстановителей.

БПК – количество кислорода (в миллиграммах), необходимое для окисления в аэробных условиях в результате происходящих в воде биологических процессов органических веществ, содержащихся в 1 л сточной воды, определяется по результатам анализа изменения количества растворенного кислорода с течением времени при 20 °С. Чаще всего используют пятисуточное биохимическое потребление кислорода.

Измерение концентрации вредных веществ, для которых установлены ПДК, проводят на различных ступенях очистки, в том числе перед выпуском воды в водоем.