Общие показатели загрязненности сточных вод

Под качеством воды понимают совокупность се характеристик и свойств, обусловленных природой и концентрацией содержащихся в ней веществ.

В связи с невозможностью индивидуального аналитического определения всех присутствующих в сточной воде соединений прибегают к суммарной оценке их содержания. К общим показателям загрязненности сточных вод следует отнести те, которые характеризуют общие свойства воды: органолептические; физико-химические; содержание нерастворимых примесей (взвешенных веществ) или зольность; концентрацию растворенных веществ (общее содержание органических и неорганических примесей); ор|днический углерод; перманганатную и дихромную (бихроматную) окисляемость (химическое потребление кислорода — ХПК). Совокупность этих показателей позволяет оценить общее состояние сточных вод и предложить наиболее эффективный способ их очистки.

Следует, однако, отметить, что часто в сточных водах могут присутствовать химические соединения, которые даже в незначительных количествах сильно влияют как на свойства воды, так и на возможность очистки данного вида стоков. В подобных случаях необходим более детальный анализ состава сточной воды с выяснением не только концентраций тех или иных соединений, но и более полным определением качественного и количественного состава загрязнений.

Определение таких показателей, как органолептические (цвет, вид, запах, прозрачность, мутность), оптическая плотность, цветность, pH, температура и т. д., не вызывает каких-либо трудностей экспериментального или методического характера. Значительно сложнее определить общее содержание органических веществ в сточной воде, которое необходимо знать для контроля работы очистных сооружений, повторного использования сточных вод в технологических процессах, выбора методов очистки и доочистки, определения окончания процесса очистки, а также для оценки возможности сброса воды в водоемы.

Из большого числа способов, применяемых для определения содержания органических веществ, приведем два, наиболее широко используемых при проведении процессов биологической очистки сточных вод: химическое потребление кислорода (ХПК)¹ и биологическое потребление кислорода (ВПК)^[1][2].

Измерения ВПК выполняют следующим образом: в герметический сосуд (ферментер) помещают определенное количество исследуемой сточной воды, которую засевают микроорганизмами. В процессе культивирования регистрируется изменение количества кислорода, использованного на окисление соединений, присутствующих в сточных водах. В зависимости от длительности культивирования различают биохимическое потребление кислорода за 5, 20 суток и полное окисление; эти показатели условно обозначаются как ВПК₅; ВПК₂₀; БГ1К_п.

Измерение БПК₅ целесообразно проводить для стоков, содержащих легкоусвояемые загрязнения — углеводы, низшие спирты. Для стоков химических производств, включающих большой спектр органических загрязнений, лучше определять БПК_П.

Особое значение при измерении БПК имеют количество и состав микроорганизмов. Оптимальным вариантом при этом является использование микрофлоры из уже работающих биологических систем, адаптированной именно к данному спектру загрязнений. Количество вносимой микрофлоры должно соответствовать ее концентрации в работающих очистных сооружениях.

Цель очистки производственных сточных вод — удаление из них взвешенных и растворимых органических и неорганических соединений до концентраций, которые не превышают заранее регламентированные (ПДК). В зависимости от характера загрязнений и их концентраций возможно применение различных способов очистки сточных вод. Наиболее распространены: механические (отстаивание, фильтрование); механофизические (коагуляция, нейтрализация с последующим отстаиванием); физико-химические (ионный обмен, сорбция); термические; биохимические.

Каждый из перечисленных способов имеет преимущества и недостатки, свою область применения, поэтому чаще всего пользуются несколькими способами очистки, что позволяет более полно извлекать загрязнители.

• [1] Химическое потребление кислорода (ХПК). Методика основана наокислении веществ, присутствующих в сточных водах, 0,25%-ным раствором дихромата калия при кипячении пробы в течение 2 ч в 50%-ном (пообъему) растворе серной кислоты. Для полноты окислении органических веществ применяется катализатор — сульфат серебра. Многочисленные исследования показали, что большинство органических соединений в таких условиях окисляются до Н2 и С02, однако ряд соединений (пиридин, бензол иего гомологи, нафталин) в этом режиме окисляются нс полностью. Тем неменее дихромный метод имеет широкое применение.
• [2] Биохимическое потребление кислорода (ВПК). Измеряется количеством кислорода, которое расходуется микроорганизмами при аэробном биологическом разложении веществ, содержащихся в сточных водах, при стандартных условиях за определенный интервал времени.