Показатели химического и биохимического потребления кислорода в системе контроля качества сточных вод

Британский поэту Уистен Хью Оден однажды заметил: «Тысячи людей жили без любви, но никто — без воды». Люди знают решающее значение воды для жизни, но всё равно безрассудно относятся к ней.

Система контроля качества вод

На Земле присутствует около 1386 млн. куб. км. природной воды, пресная вода составляет от этого объёма всего 2,5 %. В мире потребляется 3900 млрд. куб. м пресной воды в год. Половина этого объёма расходуется безвозвратно, а другая половина превращается в сточные воды.

Контроль качества вод позволяет отслеживать негативные процессы, способные нарушить природный экологический баланс и в конечном итоге ухудшить питьевую воду.

Оценка качества воды и пригодность водных ресурсов осуществляется по ряду показателей, подобранных для конкретных видов водопользования.

• Прибор для определения ХПК
• Прибор для измерения взвешенных веществ

Теоретическая часть

Типология вод

Природные воды — это воды гидросферы Земли, возникшие естественным путем. Они делятся на два больших класса:

• поверхностные (реки, озёра, болота, моря, воды океанов);
• подземные (воды, содержащиеся в порах горных пород и грунтов).

Сточные воды — воды, загрязнённые в процессе хозяйственной и производственной деятельности человека, по происхождению подразделяются на четыре класса:

• хозяйственно-бытовые (водопроводная вода, смешанная с фекалиями и отходами быта);
• ливневые (атмосферные осадки в смеси со смывами с поверхностей застроенных и незастроенных территорий);
• сельскохозяйственные (стоки животноводства, воды дренажные и возвратные);
• производственные воды.

Методы определения чистоты воды

Аккредитованные лаборатории проведут экспертизу воды, если у потребителя есть сомнения в её качестве. Всесторонний анализ чистоты вод предполагает комплексное исследование образца:

• органолептическое оценивание (контроль прозрачности, цветности, проверка воды на запах, вкус);
• физико-химический анализ (определение жёсткости, минерализации, щёлочности, перманганатной окисляемости);
• химический анализ (определение органических и неорганических примесей в пробе воды — алюминия, свинца, железа, меди, сложной «органики» (фенола, акриламида, стирола), ПАВ, нефтепродуктов;
• микробиологический анализ и исследование на присутствие паразитов;
• проверка радиационного фона воды.

БПК и ХПК – показатели загрязнения

В воде всегда присутствуют органические соединения. Источником «органики» становятся сбросы с промышленных предприятий, стоки сельского хозяйства, а также естественный распад останков животных и растений.

Бактерии в природных водоемах окисляют органические вещества, при этом выделяется углекислый газ и затрачивается растворенный в воде кислород. В водоемах с высоким уровнем органического загрязнения многие водные организмы погибают от кислородного голодания, остаются только виды, устойчивые к дефициту O₂.

БПК

Содержание в воде органики можно косвенно определить по убыли кислорода в процессе биохимического окисления органического вещества.

Показатель, характеризующий суммарное содержание в воде веществ органической природы, называется БПК — биохимическое потребление кислорода.

БПК – количество кислорода в миллиграммах, требуемое для окисления находящихся в 1 л воды органических веществ в аэробных условиях, без доступа света, при 20 °С, за определенный период в результате протекающих в воде биохимических процессов.

Ориентировочно принимают, что БПК₅ составляет около 70% БПК_полн, но может составлять от 10 до 90 % в зависимости от окисляющегося вещества.

В поверхностных природных водах величина БПК₅ изменяется от 0,5 до 5,0 мг/дм³. Этот показатель зависит от суточных и сезонных колебаний температуры, к которым чувствительны микроорганизмы, обитающие в водоёме.

В загрязнённой воде БПК₅ существенно возрастает.

Измерение БПК в чистой и сточной воде

Кислород в воде, отобранной для определения БПК, измеряют сразу же после того, как взяли пробу, а затем кислород в той же ёмкости измеряют вторично, но уже после инкубации пробы без доступа воздуха.

Температуру инкубации важно удерживать на уровне (20±1) °С, так как от температуры напрямую зависит скорость биохимической реакции, а также точность выполнения анализа. Поэтому склянки с пробами выдерживают в термостате в режиме постоянной температуры. Освещение также вносит погрешность в определении БПК, поэтому пробы инкубируют в темноте.

Определение БПК длится пять суток (БПК₅), но в ряде случаев продолжительность эксперимента может составлять десять и двадцать суток (БПК₁₀ или БПК_полн соответственно).

ХПК

Органические вещества в воде, загрязненной стоками, окисляются не только бактериями в процессе аэробного биохимического окисления, но также и химическим способом — в присутствии сильных окислителей. О количестве органики в пробе судят по уровню потребления О₂, химически связанного в окислителях.

Органические вещества в воде реагируют на окислители не одинаково. С трудом окисляющаяся органика может окислиться не полностью, тогда результат получится заниженным. Присутствие в воде неорганических восстановителей, также расходующих О₂ на собственное окисление, приведет к завышенному результату. Поэтому всегда будет различие между теоретически возможным и практически достигаемым значением ХПК.

Основные методы определения ХПК поименованы по названию сильных окислителей, задействованных в химическом анализе. Различают бихроматный метод, где используется K₂Cr₂O₇ (бихромат калия) и перманганатный, в котором используется KMnO₄ (перманганат калия). Для умеренно загрязненных вод определяют перманганатную окисляемость. Если воды очень грязные, в них определяют бихроматную окисляемость (ХПК).

Результат анализа ХПК принято выражать в миллиграммах потребленного кислорода
на 1 л воды (мгО/дм³).

По уровню ХПК судят о величине антропогенного загрязнения водоема.

Где используются знания об уровне ХПК:

• в экологическом мониторинге объектов окружающей среды;
• в рыбоводстве;
• для целей водоподготовки и водоснабжения;
• в почвоведении, гидрологии, гидробиологии, гидрохимии, океанологии;
• для оптимизации работы очистных сооружений;
• для нормативной оценки сточной воды, сбрасываемой в водоёмы.

Измерение ХПК в чистой и сточной воде

Титриметрический метод

Классический метод определения ХПК основан на реакции окисления веществ органической природы избытком K₂Cr₂O₇ в растворе H₂SO_4. Процесс идет при нагревании и в присутствии катализатора – Ag₂SO₄. Остаток бихромата находят титрованием раствором соли Мора, а затем по разности определяют количество K₂Cr₂O₇, израсходованного на окисление органических веществ.

Фотометрический метод

Один из самых распространенных методов определения ХПК — фотометрический (по ГОСТ 31859-2012), для реализации которого необходим фотометр, термореактор и реактивы.

Определение ХПК по ГОСТ 31859-2012 проводится в два этапа:

1. Окисление пробы воды, обработанной реагентами, при заданной температуре в термореакторе. Концентрированная H₂SO₄ и K₂Cr₂O₇ выступают в качестве сильных окислителей. Ag₂SO₄ служит катализатором окисления. Для снижения мешающего влияния хлоридов добавляется сульфат ртути (II).
2. Фотометрирование. Оптическую плотность раствора (D) измеряют при помощи фотометра при заданной длине волны. Далее полученные значения D анализируют в соответствии с предварительно построенной градуировочной зависимостью оптической плотности раствора от концентрации ХПК.

Реактивы для фотометрического определения ХПК можно приготовить самостоятельно, но практичнее воспользоваться тест-наборами — предварительно дозированными реагентами в реакционных кюветах.

Единицы измерения и формула расчёта

1. За результат анализа БПК принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений.
2. Значение ХПК пробы воды определяют по значению оптической плотности раствора, измеренной на фотометре, и с учетом градуировочной зависимости.

За результат измерения ХПК принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений ХПК пробы воды, выраженное в мгО/дм³.

Если пробу воды разбавляли, полученное значение ХПК умножают на коэффициент разбавления Кр. Коэффициент Кр вычисляют по формуле:

, где

Vp -объём пробы после разбавления, см³;

Va – объём аликвотной порции пробы воды до разбавления, см³.

Нормативно-правовая часть

Нормы ПДК

Обязательными критериями соответствия сточных вод в 2021 году являются:

В Приложении 5 к Положению Правительства РФ № 644 для стоков систем водоотведения установлены предельно допустимые концентрации отдельных веществ, некоторые из которых приведены в таблице:

Контролируемый параметр	Предельное значение
БПК5	300 (для общесплавных систем – 500), мг/дм3
ХПК	500 (для общесплавных систем – 700), мг/дм3
Взвешенные вещества	300 мг/дм3
Фосфор фосфатов	12 мг/дм3
Азот (сумма азота органического и азота аммонийного)	50 мг/дм3
рН	6-9 ед. рН
Температура	+40 ⁰С

В воде, предназначенной для купания и отдыха населения, а также водоёмов в черте населенных пунктов норматив сброса сточных вод:

• ХПК < 30 мгО₂/дм³;
• БПК_полн <4 мгО₂/дм³;
• О₂ растворённого в пробе — не менее 4 мг/дм³;
• увеличение взвешенных веществ — не более, чем на 0,75 мг/л.

Для водоёмов, предназначенных для рыбохозяйственных целей, установлены нормы для концентрации загрязняющих веществ в контрольном створе:

• БПК_полн не должно превышать 3 мг/дм³;
• содержание взвешенных веществ по сравнению с естественными условиями не должно увеличиваться более чем на 0,25 мг/дм³ (в рыбхозах высшей категории) и 0,75 мг/дм³ (второй категории);
• уровень растворённого кислорода не должен опускаться ниже 6,0 мг/дм³.

Постановления Правительства РФ № 262

В соответствие с Федеральным законом «Об охране окружающей среды» (пункт 9 статьи 67) на объектах I категории стационарные источники выбросов загрязняющих веществ, сбросов загрязняющих веществ, образующихся при эксплуатации технических устройств, оборудования или их совокупности (установок), должны быть оснащены автоматическими средствами измерения и учёта (виды устройств можно посмотреть в распоряжении Правительства РФ от 13.03.2019 N 428-р).

В Постановлении Правительства РФ от 13.03.2019 г. № 262 определён порядок создания и эксплуатации системы автоматического контроля сбросов загрязняющих веществ на объектах, относящихся к объектам I категории и оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.

Согласно действующему на территории России законодательству система автоматического контроля на объектах I категории должна обеспечить автоматическое измерение и учет показателей сбросов, фиксации и передачи информации об указанных показателях в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.

Значение постановления № 644

Загрязнение сточных вод, сбрасываемых абонентом в централизованную систему водоотведения, может превысить установленные нормативы. В этом случае организация, осуществляющая водоотведение, получит от абонента плату за сброс загрязняющих веществ сверх установленных нормативов.

Раздел XV Правил холодного водоснабжения и водоотведения, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 29.07.2013 N 644, регламентирует порядок исчисления и взимания этой платы за сброс сверх установленных нормативов состава сточных вод. В пункте 197 Постановления Правительства РФ № 644 приведена формула, по которой можно рассчитать размер платы в рублях (П_{норм. сост.}) за сброс загрязняющих веществ в составе сточных вод, если нормативы абонентом превышены.

Ставки платы за тонну загрязняющих веществ

Информацию о величине платы за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты (ставки платы), а также размер соответствующих дополнительных коэффициентов к ставкам такой платы, можно узнать в документе «О ставках платы за негативное воздействие на окружающую среду и дополнительных коэффициентах» (Постановление Правительства РФ от 13.09.2016 N 913).

Эта информация необходима, чтобы рассчитать плату за превышение нормативов при сбросе сточных вод, по формуле, приведенной выше.

Согласно пункту 197 Правил N 644 предусмотренный формулой множитель k3 — это коэффициенты, устанавливаемые Правительством Российской Федерации к ставкам платы за негативное воздействие на окружающую среду.

Для 2021 года согласно Постановлению № 1393 Правительства РФ от 11.09.2020 года используются ставки, установленные на 2018 год, с коэффициентом 1,08. Это значит, что при расчете ставки платы за 2021 год тарифы, установленные постановлением № 913 на 2018 год, нужно умножить на коэффициент 1,08.

Аттестация субъектов хозяйственной деятельности

Законы РФ предусматривают следующие виды нормирования состава сточных вод абонентов организаций водопроводно-канализационного хозяйства (ВКХ):

Нарушившие законодательство абоненты должны компенсировать расходы организации, осуществляющей водоотведение, в соответствии с пунктами 199-202 «Правил холодного водоснабжения и водоотведения».

Для организации, осуществляющей водоотведение, логичнее максимально автоматизировать рутинный контроль состава сточных вод, сбрасываемых абонентами в канализацию. Определение ХПК при помощи фотометра, а не вручную, оптимизирует работу и повышает качество лабораторного анализа.

Но требования Правительства РФ к составу и свойствам сточных вод, отводимых в ЦСВ, не ограничиваются контролем только ХПК в стоках. Организация водопроводно-канализационного хозяйства должна проверить фактические показатели состава сточных вод абонента на соответствие показателям, указанным им в декларации, и (или) на соответствие нормативам состава сточных вод, установленным Правила холодного водоснабжения и водоотведения (Постановление Правительства РФ от 29 июля 2013 г.
N 644)

Множество параметров, обязательных к отслеживанию, возможно контролировать автоматически — единственным оптическим датчиком, помещенным в канализационный сток. Многофункциональный датчик через оптоволоконный кабель соединён с вычислительным блоком и/или контроллером BlueBox в составе Интеллектуального Спектрального Анализатора (ИСА).

BlueBox — центральный блок управления, принимающий, вычисляющий визуализирующий и передающий данные в локальную сеть предприятия по проводным и беспроводным сетям.

Принцип работы оптического датчика — спектральный анализ. Согласно закону Ламберта-Бера поглощение света зависит от концентрации измеряемого вещества.

Вещества, находящиеся в воде, поглощают свет различной длины волны и с различной интенсивностью. Детектор датчика измеряет в загрязнённой воде интенсивность прошедшего света.

Возможности датчика позволяют охватить широкий диапазон длин волн — от 200 до 708 нм и, благодаря этому, улавливать в сточной воде множество веществ-загрязнителей.

Но анализаторы ИСА могут быть оптимизированы и под индивидуальный набор показателей. Основываясь на спектрах поглощения, определенных спектрометром, и лабораторных значениях, интеллектуальная система рассчитывает специфическую калибровку, подходящую под каждый конкретный тип стоков.

Результаты анализа стоков, полученные при помощи автоматических систем контроля, согласно Постановлению Правительства РФ № 728 от 22.05.2020, не смогут стать аргументом в начислении планы за превышение нормативов.

Но организация, осуществляющая водоотведение, сможет в режиме реального времени наблюдать за параметрами сточной воды абонентов и моментально реагировать на превышение нормативов сброса выездными проверками и отбором проб на месте.

Техническая часть

Процесс отбора проб

Для определения ХПК воду на анализ отбирают в ёмкости из стекла или пластика и анализируют в день отбора. Если такой возможности нет, пробу консервируют H₂SO₄ прямо в склянках, закупоривая их притертой пробкой.

Пробу воды на анализ БПК отбирают в химически чистые полиэтиленовые ёмкости. Для отбора проб воды, загрязненной нефтепродуктами, АПАВ, пестицидами, используют банки из темного стекла.

Пробу сточных вод отбирают пробоотборником любого типа с глубины 0,5 м, в точке наибольшего перемешивания.

На очистных сооружениях отбор пробы на анализ БПК берут до системы хлорирования, чтобы исключить мешающее влияние хлора. Пробы, отобранные после системы хлорирования, предварительно освобождают от свободного хлора. Консервация проб, предназначенных для определения БПК, не допускается. В момент отбора измеряют температуру воды.

Ёмкости объемом 1,5 дм³ заполняют водой до краев и плотно закрывают пришлифованными стеклянными пробками или полиэтиленовыми крышками, не допуская скопления пузырей воздуха под ними. Под полиэтиленовые крышки дополнительно подкладываются прокладки из фольги. При транспортировке не допускается держать пробы на свету.

Титрометр или фотометр?

Процедуры определения ХПК методом титрования и фотометрическим методом состоят из двух стадий: окисление пробы и собственно получение аналитического сигнала.

Если в лаборатории реализуется титриметрический метод, пробу воды (природной или очищенной сточной) кипятят в присутствии реагентов в колбах с обратным холодильником на песчаной бане. Затем остаток окислителя титруют из бюретки вручную. Титриметрия — распространенный в лабораториях метод, не требующий дорогостоящего оборудования. Анализ небольшой серии проб (менее 10) титриметрическим методом занимает около 5 часов.

Для фотометрического определения ХПК понадобится фотометрический анализатор (фотометр, спектрофотометр) и нагревательный блок (термореактор). Окисление пробы происходит в термореакторе: реакционные сосуды с пробами (термостойкие стеклянные пробирки с завинчивающимися крышками) нагреваются в термореакторе до 150 °С и выдерживаются при заданной температуре необходимое время.

Фотометрия сравнима по временным затратам с титриметрическим методом, но преимущество определения ХПК на фотометре — в меньшей загруженности оператора.

Конечно, можно автоматизировать и титрование, заменив бюретку на автотитратор, но в этом случае затраты на покупку прибора многократно превысят стоимость полного перехода на фотометрию с готовыми реагентами.

Сравнительный анализ двух методов определения ХПК приведен в таблице.

Таким образом приобретение фотометра выгодно лаборатории. Определение ХПК на фотометре позволит снизить временные затраты на анализ. Фотометр позволит:

• высвободить место в лаборатории;
• снизить затраты на реактивы;
• повысить точность и воспроизводимость результатов анализа;
• минимизировать образование химических отходов;
• обезопасить труд работников.

Анализ и расчёт результатов

Фотометрическое определение ХПК по ГОСТ ГОСТ 31859-2012 начинается с подготовки реакционных сосудов, приготовления вспомогательных растворов и градуировки фотометра.

Далее реакционный сосуд с пробой воды и с добавленными реагентами плотно закрывают крышкой и выдерживают в термореакторе (120±10) мин. Охлажденный раствор анализируют в кюветах спектрофотометра по отношению к холостой пробе, при длине волны 450 нм (метод А) или 620 нм (метод Б).

Полученное значение оптической плотности рассчитывают для каждой аликвотной порции пробы воды с учетом градуировочной зависимости и выражают в мгО/дм³. Если пробу разбавляли, полученное значение ХПК необходимо умножить на коэффициент разбавления.

За конечный результат измерения (в мгО/дм) принимают среднеарифметическое значение не менее двух параллельных определений ХПК.

Экология и проблема чистоты воды

Более 80 % сточных вод в мире сбрасываются обратно в окружающую среду без достаточной очистки, отравляя реки, моря и океаны.

Но природные водоемы загрязняет не только человек в ходе своей деятельности.

Природные причины засорения водоёмов

Источником засорения питьевой воды становятся опасные природные явления.

Паводки, сели, лавины

Ливневые дожди вызывают схождение грязевых потоков в селеопасных зонах. Источники воды забиваются песком, глиной и щебнем. Снежные лавины увлекают за собой каменистые массы, перегораживающие реки и провоцируют наводнение. В затопленных районах под воду попадают загрязненные удобрениями, отходами, химическими веществами, нефтепродуктами участки почвы. В источники питьевой воды попадают патогенные бактерии.

Эрозия береговой линии

Разрушение берегов рек тоже способствует загрязнению природных вод. В поймы и русла стремительно переносятся твердые частицы с размытых течением и ветрами берегов. Водоём заиляется, препятствует водоснабжению и работе электростанций.

Гниение останков животных или растений

Жизнедеятельность водоемов предполагает естественную гибель живых существ и самоочищение водоема от продуктов распада органики. Но при массовой гибели рыб и водорослей в следствии антропогенных факторов природные механизмы очистки не справляются, вода мутнеет и дурно пахнет. В грязной воде накапливаются продукты распада белка — чрезвычайно токсичные индол и скатол, уровень кислорода резко падает, провоцируя замор животных и растений в водоеме.

Вулканическая активность

Действующие вулканы выбрасывают в атмосферу пепел и токсичные газы, а на поверхность почвы — потоки лавы и камней. Оседающая взвесь механически засоряет воду, а также усиливает её фторирование. Вулканические газы (хлористый, сернистый водород) возвращаются на землю в виде кислотных дождей. Нагромождения из камней и застывшей лавы перегораживают реки и вызывают наводнения.

Продукты жизнедеятельности живых существ

Экскременты животных в устойчивых экосистемах перерабатываются микроорганизмами, используются растениями. В нарушенной экологической цепочке органика донного активно забирает растворенный в воде кислород. Водоемы перенасыщаются фосфатами, нитратами, азотом и заболачиваются. Разнообразная флора гибнет, замещаясь нитчатой водорослью спирогирой.

Хозяйственно-бытовые причины

Биологические вещества

К биологическому загрязнению относятся продукты человеческой и животной жизнедеятельности (моча, фекалии), а также бактерии и вирусы. Патогены биологической природы способны накапливаться, размножаясь в благоприятной водной среде, и вызывать у людей тяжелые кишечные отравления. Биологические вещества в воде могут быть природного происхождения, но чаще всего бактериальное загрязнение вызвано некачественной очисткой городских сточных вод, попаданием в водоемы стоков сельхозпредприятий и промышленных объектов.

Бактериальная загрязненность характеризуется величиной коли-титра, то есть, наименьшего объема воды в миллиметрах, в котором содержится кишечная палочка.

Отходы производства и нефтепродукты

Отходы на свалках разлагаются с выделением в окружающую среду продуктов распада. Неорганизованное размещение отходов — одна из причин проникновения токсичных веществ в грунтовые и поверхностные воды. Ртуть, мышьяк, свинец, кадмий накапливаются в почве, смываются в реки. Массовые скопления мусора формируют в океане плавучие острова, от пластика гибнут морские животные.

Другой чрезвычайно опасный источник загрязнения вод —– нефтяная индустрия. В случае утечки нефти из танкеров углеводородная пленка растягивается на сотни километров, отравляя морских птиц, животных и рыб. Нефтепродукты попадают в воду также из наземных источников — фабрик, заводов, ферм, автомобилей.

Питьевая вода, загрязненная нефтепродуктами, вызывает тяжелые интоксикации у человека.

Классы экологической опасности

Федеральный закон от 24.06.1998 № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» определяет пять классов опасности отходов по степени их негативного воздействия на окружающую среду.

Отнесение отходов к определенному классу необходимо для составления паспорта отхода, а также для правильной организации мест накопления отходов.

Характеристика классов опасности отходов

Класс опасности отхода	Характеристика	Пример
I	·  чрезвычайно опасные отходы; ·  наносят непоправимый ущерб здоровью человека и окружающей среде; ·  нарушают экосистему и природное равновесие; ·  природа самостоятельно не восстанавливается.	ртуть и ртутьсодержащие вещества (лампы, термометры)
II	·  оказывают сильное, но обратимое ·  негативное воздействие на природную среду и человека; ·  на восстановление может уйти несколько десятков лет.	аккумуляторы, различные кислоты
III	·  отходы, несущие умеренную опасность; ·  оказывают вредное действие на окружающую среду; ·  при ликвидации источника загрязнения природе потребуется десять лет на восстановление.	масла, обтирочный материал и песок, загрязненные нефтепродуктами, загрязненные фильтры
IV	·  малоопасные отходы; ·  оказывают слабое воздействие; ·  природная среда способна восстановиться, но не менее чем через три года.	мусор бытовой несортированный, строительные материалы, покрышки.
V	·  воздействие на окружающую среду незначительно; ·  баланс не нарушается, но в большом количестве способны привести к экологической катастрофе.	керамика, древесный лом, яичная скорлупа, бумага

Влияние загрязнения на организм человека

Ежедневное употребление загрязненной воды медленно убивает. По данным авторитетного медицинского журнала The Lancet каждый год в мире умирает 9 миллионов человек из-за загрязнения окружающей среды.

Патогенные микроорганизмы, попавшие в организм человека через воду, вызывают:

• холеру;
• брюшной тиф;
• лямблиоз;
• шистосомоз;
• дизентерию.

И эта проблема касается не только слаборазвитых стран. Случайные выбросы с очистных сооружений поражают вполне благополучные регионы.

В источники воды попадает широкий спектр химических загрязнителей — от тяжелых металлов, таких как мышьяк и ртуть, до пестицидов и нитратных удобрений. Попав в организм, эти токсины способны вызвать множество проблем со здоровьем — от онкологии до гормонального сбоя и нарушения функции мозга. Особому риску подвержены дети и беременные женщины.

Даже плавание в грязной воде представляет опасность. Недостаточно чистая вода — причина кожной сыпи, конъюнктивита, респираторных инфекций и гепатита.

Токсины в воде провоцируют:

• временное или необратимое бесплодие;
• поражение эндокринной системы;
• гастрит, язвенную болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки;
• врожденные аномалии развития;
• злокачественные новообразования.

Экология и рыбохозяйственная деятельность

Сточные воды меняют физические свойства природных водоемов. Вода приобретает неприятный запах, мутнеет, изменяет окраску. На поверхности появляются плавающие примеси, меняется состав донных отложений. Концентрация кислорода падает, возрастает количество бактерий, в том числе и патогенных.

Лишь немногие организмы способны существовать в водоемах с низким содержанием кислорода в воде.

Для рыбохозяйственных водоемов законодательством России установлены ПДК_вр – концентрации вредных веществ в воде, которые не должны оказывать вредного воздействия на популяции рыб, особенно промысловых.

Перед спуском жидкости в водоемы любое предприятие обязано проводить очистку стоков, это прописано в Водном кодексе РФ и Федеральном законе от 2011 года «О водоснабжении и водоотведении».

Рекомендации по очистке сточных вод

Процедура очистки стоков не зависит от вида установленных очистителей и проходит четыре стадии:

1. Механическая первичная очистка грязных вод от нерастворимых примесей, легко поддающихся удалению. На этой стадии вода проходит комплекс, состоящий из нескольких установок, на которых оседает крупный мусор.

Вода на первом этапе освобождается от шлама и подготавливается ко второму этапу — биологической очистке.

2. Биологическая очистка. На втором этапе сточные воды проходят глубокую очистку при помощи микроорганизмов, формирующих активный ил. Из загрязненной воды удаляются органические частицы азота и фосфора, происходит минерализация жидкости. Взвеси оседают на дно резервуара-отстойника, откуда удаляются в виде осадка.

На биологическим этапе очистки используются:

• аэротенки, метантенки;
• вторичные отстойники;
• биофильтры.

3. Физико-химическая стадия очистки. На третьем этапе из стоков удаляются мельчайшие частицы и растворенные примеси, в том числе тяжелые металлы.

На очистных сооружениях на данном этапе используются методы:

• флотация и электрофлотация;
• седиментация;
• центрифугирование;
• гиперфильтрация;
• ионный обмен;
• удаление воды из ила и шлама на фильтр-прессах, шнековых дегидраторах;
• электрохимическая очистка;
• обработка водяным паром для удаления летучих веществ;
• обратный осмос.

4. Обеззараживание воды перед сбросом на рельеф или в водоем. На завершающем этапе очистки воду подвергают хлорированию, озонированию, обработкой гипохлоритом натрия. Для проведения дезинфекции сточной воды используются:

• микрофильтры с бактерицидными лампами;
• ультрафиолетовые установки.

Если на выходе с очистных сооружений вода не удовлетворяет установленным требованиям, потребуется обновить оборудование или изменить технологию очистки.