Види забруднень
Стічні води містять органічні, мінеральні, бактеріальні й біологічні забруднення.
Органічні забруднення - рослинного і тваринного походження. Рослинного походження - це залишки рослин, плодоовочів, злаків, папір, рослинні олії та ін. Тваринного походження це фізіологічні виділення людей і тварин, залишки мускульних і жирових тканин тварин, клейові речовини та ін. Вони містять значну кількість азоту, фосфору, сірки і водню.
Мінеральні забруднення: пісок, глинисті частки, частки руди, шлаку, розчини мінеральних солей, кислот і лугів, мінеральні олії, залізо, кальцій, магній, кремній, калій та ін.
Бактеріальні й біологічні забруднення – це різні мікроорганізми: дріжжові і цвільові грибки, дрібні водорості і бактерії, у т.ч. хвороботворні (патогенні) бактерії - збудники черевного тифу, паратифу, дизентерії, яйця гельмінтів (глистів), здатні викликати масові епідемічні захворювання.
Зараженість води. Для визначення зараженості води хвороботворними бактеріями проводять аналіз на наявність у ній особливого виду бактерій групи кишкової палички (бактерії Coli), що є типовим представником мікрофлори.
Ступінь бактеріального забрудненнявизначає колі-титр
(титр кишкової палички) - найменший обсяг води в мол. (1 л), що містить одну кишкову паличку
Для побутових стоків колі - титр 0,000001, тобто одна бактерія Coli міститься в обсязі стічної води 0,000001 мол. При числі бактерій 100 млн. у 1 молі стоку обсяг бактеріальної маси складає 400 л на кожну 1000 м3 стічних вод.
Усі ці забруднення знаходяться у вигляді розчину, колоїдів, суспензії і нерозчинних речовин. Маса домішок може бути різна залежно від характеру їхнього утворення.
Ступінь забруднення стічних вод оцінюється концентрацією,
тобто масою домішок в одиниці об'єму в мг/л або г/м3 .
Процес очищення стоків відбувається шляхом мінералізації органічної речовини в результаті його біохімічного окислювання киснем. Витрачений кисень поповнюється за рахунок його розчинення з атмосферного повітря.
Кількістю кисню, споживаного на біохімічне окислювання органічної речовини в процесі життєдіяльності аеробних бактерій, виміряються ступінь забруднення, як стічних вод, так і вод водойм.
Біохімічна потреба в кисні позначається БПК і чисельно виражає концентрацію кисню (мг/л або г/м3).
Аналогічно визначають сумарну біохімічну потребу в кисні для всієї маси органічних забруднень, що скидаються у водойму зі стічними водами.
Кількість забруднень, що надходять на очисну станцію, аналізується залежно від джерела їхнього утворення і концентрації в стічних водах. Концентрацію забруднень визначають хімічним аналізом чи розрахунком виходячи з норм водовідведення на 1 жителя; для виробничих стічних вод - за технологічними даними чи хімічними аналізами.
При експлуатації систем каналізації міст необхідно знати режим водовідведення (коливання попиту споживачів), тобто зміну витрат стічних вод за годинами доби, а також значення можливих максимальних витрат, що визначаються так званими коефіцієнтами добової і годинної нерівномірності водовідведення.
Нормами побутового водовідведення враховують середньо добову (за рік) витрату стічних вод. Однак в окремі періоди часу добова витрата може бути як більша, так і менша середньодобової (за рік). Тому визначають максимальну добову витрату на одного жителя множенням середньодобової витрати на коефіцієнт добової нерівномірності водовідведення.
Коефіцієнт добової нерівномірності водовідведення
Кдоб - відношення максимальної добової витрати до середньо добової.
Кдоб = Q доб м / Q доб с.
Залежно від місцевих і кліматичних умов його значення коливається від 1,1 до 1,3.
Коефіцієнт годинної нерівномірності водовідведення Кгод являє собою відношення максимальної годинної витрати до середньої годинної витрати в добу найбільшого водовідведення:
Кгод = Qгод м / Qгод с.
Загальний коефіцієнт нерівномірності водовідведення Кзаг - це відношення максимальної годинної витрати в добу найбільшого водовідведення до годинної витрати середньодобового водовідведення. Значення загального коефіцієнта нерівномірності водовідведення одержують перемножуванням коефіцієнтів добової і годинної нерівномірності:
Кзаг = Кдоб х Кгод.
Обсяг витрат господарсько-фекальних стічних вод розраховуються за формулами:
а) середні витрати:
n х N
добовий = --------- м3/добу;
1000
n х N
секундний = --------------- л/с;
24 х 3600
б)максимальні:
n х N х Кдоб.
добовий = ----------------м3/добу;
1000
n х N х Кзаг.
розрахунковий = --------------- л/с;
24 х 3600
де n - середньодобова норма водовідведення за рік на 1 жителя в літрах;
N - число мешканців;
Kдоб - коефіцієнт добової нерівномірності – відношення норми максимального добового водовідведення до середньодобової норми за рік;
Kзаг - коефіцієнт загальної нерівномірності припливу стічних вод, прийнятий залежно від середньосекундних витрат.
Розрахункові витрати побутових стічних вод від промислових підприємств (максимальний і середньодобовий) визначають за окремими видами водовідведення і обчислюються як добуток добової максимальної (або середньої) норми водовідведення на число водоспоживання (агрегатів).
Норми і коефіцієнти водовідведення виробничих стічних вод промислових підприємств приймають на одиницю виробленої продукції або на підставі технічних завдань, заданих технологами.
У перспективних планах розвитку каналізації кількість стічних вод визначають за нормами водовідведення з коефіцієнтом нерівномірності 1,15.
Сумарні максимальні години і секунди витрат, визначені простими підсумуваннями погодинних і секундних витрат. Вони є в більшості випадків завищеними, тому що максимальні витрати стічних вод різноманітних підприємств і міських стічних вод не збігаються за часом.
Для визначення дійсних сумарних максимальних витрат необхідно знати режим надходження стічних вод різноманітних видів за годинами доби. За цими графіками або таблицями складається сумарний графік (сумарна таблиця), з якого визначається максимальна сумарна погодинна витрата. Ця витрата і приймається за розрахункову.
У кожному окремому випадку при визначенні норм варто враховувати досягнення науково-технічного прогресу. Так, норми водовідведення промислових стічних вод значно знижуються у випадках повторного використання води і застосування оборотних систем водопостачання.