1.1 Состав и свойства сточных вод

Понятие «сточные воды» объединяет различные по происхождению, составу и свойствам воды, которые, будучи использованы человеком для каких-либо целей, получили дополнительные загрязнения и в результате изменили свое качество.

Сточные воды чрезвычайно разнообразны по составу, а, следовательно, и по своим свойствам. Знание состава сточных вод и характера присутствующих примесей - основное условие, позволяющее правильно выбрать методы очистки и наиболее эффективный технологический прием очистки.

По своей природе загрязнения сточных вод подразделяются на органические, неорганические и биологические, представленные различными видами микроорганизмов.

К загрязнениям органической природы относятся примеси растительного (остатки плодов, овощей, злаков, бумаги) и животного (физиологические выделения людей, остатки животных тканей, клеевые вещества) происхождения.

Примеси неорганической природы - это песок, глина, щелочи, минеральные кислоты и их соли, минеральные масла.

Биологические загрязнения - это, главным образом, многочисленные виды бактерий, вирусы, грибы, яйца гельминтов делают сточные воды опасными в эпидемиологическом отношении. Физико-химическое состояние примесей в значительной степени определяется их дисперсностью, под которой понимают величину, обратную размеру частиц примесей.

Способность примесей разной степени дисперсности образовывать с водой гетерогенные или гомогенные системы позволяет составить фазово-дисперсную характеристику примесей.

Согласно классификации примесей по их фазово-дисперсному состоянию, разработанной под руководством академика Л.А. Кульского, все примеси сточных вод, независимо от их природы, разделены на четыре группы в соответствии с размерами частиц.

Первую группу примесей составляют нерастворимые в воде грубодисперсные примеси, образующие суспензии и эмульсии. Нерастворимыми могут быть примеси, органической и неорганической природы, к этой группе относятся микроорганизмы, яйца гельминтов. Примеси первой группы образуют с водой гетерогенные кинетически неустойчивые системы. В определенных условиях эти примеси могут выпадать в осадок или всплывать на поверхность воды. Значительная часть примесей первой группы может быть выделена из воды в результате гравитационного осаждения.

Вторую группу примесей составляют вещества коллоидной степени дисперсности с размером частиц < 10-6 см. Гидрофильные и гидрофобные коллоидные примеси этой группы образуют с водой гетерогенную систему с особыми молекулярно-кинетическими свойствами. К этой же группе отнесены и высокомолекулярные соединения, так как по своим свойствам их растворы сходны с коллоидными системами. Из микроорганизмов ко второй группе примесей относятся вирусы.

Примеси третьей группы имеют молекулярную степень дисперсности с размером частиц < 10-7 см. Они образуют в воде истинные растворы, т. е. системы гомогенные. Ряд показателей качества сточных вод, таких, как запах, окраска, БПК, ХПК, в значительной степени определяется присутствием в воде примесей этой группы. Для очистки сточных вод от этих примесей применяют биологические и физико-химические методы.

Примеси четвертой группы имеют размер частиц < 10-8 см, что соответствует ионной степени дисперсности. Это основания, кислоты, соли. Некоторые из них, в частности аммонийные соли и фосфаты, частично, изымаются из воды в процессе биологической очистки. Однако комплекс очистных сооружений города практически не изменяет солесодержание поступающих сточных вод. Для снижения солесодержания прибегают к достаточно сложным физико-химическим методам: ионному обмену, мембранной сепарации.