Поступают от жилых и общественных зданий, а также от бытовых помещений и промышленных предприятий
Загрязнения, содержащиеся в бытовых сточных водах, состоят из неорганических и органических веществ, находящихся в жидкости в растворенной форме и в виде взвешенных веществ (оседающих, всплывающих и коллоидных). Кроме того, в сточной воде присутствуют микроорганизмы, способствующие разложению органических веществ и вызывающие их анаэробную ферментацию.
Ферментация - процесс при котором сложные органические вещества разлагаются до С02 и СН4, причем на
метан приходится примерно 90% энергии, содержащейся в субстрате.
Микробиологические процессы анаэробного превращения углеводородов (брожение) и белков (гниение) имеют важное значение в круговороте веществ в природе и давно используются для стабилизации сточных вод. Возможность получения высококалорийного топливного газа (СН4) путем биохимической переработки биомассы, в частности экскрементов крупного рогатого скота, была реализована сравнительно недавно.
В процессе анаэробной ферментации участвуют многие виды микроорганизмов, однако основными биологическими агентами, способствующими разрушению органических веществ (субстрата) до СН4, являются бактерии. В ряде экосистем важную роль могут играть также ресничные инфузории, простейшие жгутиковые и некоторые грибы. Ферментация субстрата с образованием метана происходит в анаэробных системах, таких, как сточные воды, донные отложения, торфяные болота, гниющие органические отходы, т.е. отходы, в которых при разложении органического субстрата образуется акцептор электрона и С02. В среде, в которой легко образуются или имеются другие акцепторы электрона (кислород, сера, сульфаты или нитраты), ферментации не происходит.
Одной из основных характеристик бытовых сточных вод является биоразлагаемость (биодеградация или подверженность биологической очистке), которая зависит от имеющегося баланса питательных для бактерий веществ (азота и фосфора).
Содержание общего азота в бытовых сточных водах составляет до 15—20% от БПК5. Более высокое содержание азота свидетельствует о присутствии производственных сточных вод.
Так же, сточные воды содержат бытовые отходы в измельченном виде. Попадая в кухонные раковины, они сбрасываются в канализацию (что запрещено во Франции). Такие отходы не задерживаются решетками, и нагрузка на очистные сооружения значительно возрастает (в некоторых городах США БПК5 и содержание взвешенных веществ в сточных водах возрастают практически вдвое).
Если присутствуют органические вещества, биологически слабо разлагаемые, химические восстановители или биологические ингибиторы, то это ведет к увеличению соотношения ХПК/БПК теоретически) и ХПК/БПК (практически), что указывает на присутствие производственных сточных вод.
ХПК - Химическое потребление кислорода – важный показатель загрязнённости при анализе воды. Количество кислорода, потребляемое при химическом окислении содержащихся в воде органических и неорганических веществ под действием различных окислителей (ГОСТ 27065-86).
БПК -Биологическое потребление кислорода – количество кислорода, израсходованное
на аэробное биохимическое окисление под действием микроорганизмов и разложение нестойких
органических соединений, содержащихся в исследуемой воде.
БПК является одним из важнейших критериев уровня загрязнения водоема органическими веществами, он определяет количество легкоокисляющихся органических загрязняющих веществ в воде.
При анализе определяется количество кислорода, ушедшее за установленное время (обычно 5 суток - БПК5) без доступа света при 20°С на окисление загрязняющих веществ, содержащихся в единице объема воды. Вычисляется разница между концентрациями растворѐнного кислорода в пробе воды непосредственно после отбора и после инкубации пробы.
Как правило, в течение 5 суток при нормальных условиях происходит окисление ~ 70% легкоокисляющихся органических веществ. Практически полное окисление (БПКполн или БПК20) достигается в течение 20 суток.
Для источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения (ГОСТ 17.1.3.03-77) и водных объектов, используемых в рыбохозяйственных целях, БПКполн не должно превышать 3 мг О2/л, для водоемов культурно-бытового водопользования — 6 мг/л. Соответственно, предельно-допустимые значения БПК5 для тех же водоемов равны примерно 2 мг/л и 4 мг/л.
Чтобы процесс очистки протекал нормально, сточная вода должна поступать на очистные сооружения в достаточно свежем состоянии.
Загнившая сточная вода токсична для процесса, и перед первичным отстаиванием ее следует подвергать предварительной аэрации или предварительному хлорированию.
Бытовые сточные воды характеризуются расходом, содержанием взвешенных веществ и биохимической потребностью в кислороде. Стоит отметить, что если сырая сточная вода содержит значительное количество производственных стоков (от скотобоен, молокозаводов и т. п.), то изменения концентрации загрязнений могут быть более резкими, чем при наличии только бытовых стоков. Это следует учитывать при проектировании сооружений.
Токсичность и ингибирование. Наличие ионов тяжелых металлов, таких как Cu2+, Cr6+, Cd2+ и др., даже в небольших концентрациях (0,1 мг/л), может подавлять активность бактерий.
Кроме того, многие соединения токсичны, и их спуск в канализацию и особенно в природные водоемы запрещен законом (например, цианиды, цикличные гидроксильные соединения и т. д.).
Некоторые фармацевтические вещества могут быть также вредны для жизнедеятельности бактерий (например, антибиотики).
Что касается равновесия питательных веществ в сточных водах, то зачастую может наблюдаться дефицит азота и фосфора. В некоторых случаях следует добавлять биогенные элементы (питательные вещества) для восстановления соотношений БПК5/ЛГ ж 20 и БПКУР ~ 100, необходимых для биологической очистки.
Отсутствие такого баланса может вызвать нарушение биологического процесса, сопровождающегося вспуханием активного ила и снижением эффективности очистки.
Высокое солесодержание может снизить эффективность очистки; резкое его повышение более вредно, чем медленное изменение.
Температурные колебания также оказывают влияние на процесс очистки бытовых сточных вод.
Источник: Сточные воды и их очистка