Взвешенные вещества. Взвешенные в воде вещества

Сточные воды являются сложной неоднородной системой, содержащей загрязнения различного характера. Вещества представлены в растворимом и нерастворимом, органическом и неорганическом виде. Концентрация соединений бывает различной, в частности, органические загрязнения в бытовых стоках представлены в виде белков, углеводов, жиров и продуктов биологической переработки. Кроме того стоки содержат довольно крупные примеси – отходы растительного происхождения, такие как бумага, тряпки, волосы и синтетические вещества. Неорганические соединения представлены ионами фосфатов, в состав может входить азот, кальций, магний, калий, сера и другие соединения.

Упрощенный вариант анализа сточных вод

В состав бытовых стоков всегда входят биологические вещества в виде плесневых грибков, яйца глист, бактерий, вирусов. Именно из-за присутствия загрязняющих веществ, сточные воды считаются опасными для человека, растений и животных в эпидемиологическом плане.

Для определения состава и количества взвешенных частиц в водах слива, необходимо провести множество анализов химического и санитарно-бактериологического типа. Результаты покажут уровень концентрации загрязняющих элементов в воде, а значит, самый оптимальный вариант очистки. Но проведение полного анализа не всегда возможно, поэтому проще воспользоваться упрощенным вариантом, дающим неполную характеристику воды, однако предоставляющим сведения о прозрачности, наличии взвешенных частиц, концентрации растворенного кислорода и потребности в нем.

Анализ проводится по следующим показателям:

1. Температура . Показатель указывает на скорость образования осадка из взвесей и интенсивность процессов биологического вида, влияющих на оперативность и качество очистки.
2. Цветность, окраска . Бытовые сточные воды нечасто имеют выраженный окрас, но если есть подобный фактор, качество стоков весьма плохое и требует усиления работы очистных сооружений или полной замены способа очистки.
3. Запахи . Как правило, высокая концентрация продуктов распада органики, наличие в стоках фосфатов и входящий в состав азот, калий, сера, придают потокам резкий неприятный запах.
4. Прозрачность . Это показатель уровня содержащихся загрязнений, определяющийся методом шрифта. Для бытовых вод стандарт составляет 1-5 см, для потоков, прошедших методы очистки биологическими соединениями – от 15 см.
5. Уровень pH используется для измерения реакции среды. Допустимые показатели 6,5 – 8,5.
6. Осадок . Измеряется именно плотный осадок, определяемый по фильтрату пробы. По стандартам СНиП допускается не более 10г/л.
7. Взвешенные вещества составляют в городских водах не более 100-500 сг/л с зольностью до 35%.

Отдельно исследуется фосфор и азот, а также все их формы. Берется 4 формы азота: общий, аммонийный, нитритный и нитратный. В сточных водах чаще встречается общий и аммонийный тип, нитритный и нитратный лишь, если применялись методы очистки посредством аэротенков и биофильтратов. Установление концентрации азота и его форм – важная составляющая анализа, так как азот необходим для питания бактерий как и фосфор.

Как правило, азот в бытовых сточных водах содержится в полном объеме, а вот фосфатов маловато, поэтому зачастую при недостатке фосфаты заменяются известью (хлористым аммонием).

• Сульфаты и хлориды не подвержены изменениям при очистке, удаление взвешенных веществ возможно только при полной переработке стоков, однако содержание веществ в малой концентрации не влияет на биохимические процессы, поэтому допустимые параметры остаются в пределах 100 мг/л.
• Токсичные элементы – это тоже взвешенные вещества, однако даже малая концентрация соединений оказывает отрицательное влияние на жизнь и деятельность организмов. Именно поэтому взвешенные вещества токсичного типа относятся к виду особо загрязняющих и выделены в отдельную группу. Сюда относятся: сульфиды, ртуть, кадмий, свинец и многие другие соединения.
• Синтетические поверхностно-активные взвешенные вещества – одна из самых серьезных угроз. Содержание элементов в сточных водах негативно отражается на состоянии водоемов, а также снижает функциональность очистных сооружений.

Различается всего 4 группы СПАВ:

1. Анионоактивные – на долю соединений приходится ¾ мирового производства СПАВ;
2. Неоногенные – занимают второе место по концентрации в городских сточных водах;
3. Катионоактивные – замедляют процессы очистки, происходящие в отстойниках;
4. Амфотерные – встречаются редко, но значительно снижают эффективность удаления отходов из воды.

Растворенный кислород содержится в сливных водах не более 1 мг/л, что предельно мало для нормальной работы микроорганизмов, которые отвечают за удаление взвешенных частиц из стоков. Поддержание жизнедеятельности бактерий требует от 2 мг/л, поэтому важен контроль за содержанием растворенного кислорода в бытовых сливных водах, особенно за теми, что сбрасываются в искусственные или естественные водоемы – несоблюдение допустимых стандартов содержания растворенного кислорода приведет к появлению загрязняющих частиц в озерах и нарушению естественного природного баланса. А это уже означает вымирание природных ресурсов.

Что касается биологических соединений, входящих в состав вод слива, то процесс очистки справляется с ними на 90% и выше. Особенно это касается яиц гельминтов, встречающихся в потоках в большом разнообразии. Концентрация яиц достигает до 92% от общего состава загрязняющих веществ, поэтому именно удаление элементов является одной из наиболее важных задач.

Варианты очистки сточных бытовых и промышленных вод

Самым практичным и популярным считается способ, при котором удаление производится биологическим путем. Функционально процесс представляет собой переработку активными биологическими компонентами загрязняющих частиц, попавших в сточные бытовые воды. Различается удаление двумя вариантами:

1. Анаэробный – процесс разрушения веществ без доступа воздуха/кислорода;
2. Аэробный – разрушение и удаление взвешенных частиц полезными микроорганизмами с поступлением кислорода.

Кроме того, создаются искусственно условия для лучшей переработки органики, но иногда колоний бактерий достаточно, чтобы очистка бытовых сточных потоков проходила в естественных условиях и важно лишь следить за поступлением достаточного количества органики.

Искусственно создаваемые условия называются полями фильтрации. Это специальные участки с песчаной или суглинистой почвой, подготовленные для протекания естественной биологической очистки загрязнений в сливных водах посредством фильтрации через почвенные слои. Таким образом достигаются допустимые нормы содержания веществ. Процесс протекает с помощью аэробных и анаэробных бактерий, содержащихся в грунте, поэтому удаление загрязняющих частиц считается более полным. Однако метод не всегда может устранить фосфаты и азот в очищаемых водах, к тому же считается неудобным из-за больших площадей, сезонного использования и неприятного запаха.

Применение септиков и аэрационных биологических очистных сооружений также способно справиться с очисткой стоков. Преимущества искусственных очистных в возможности интенсификации процессов очистки, дооснащение оборудованием типа биофильтров, а также способностью использовать конструкции в течение всего года. Огромное значение имеет возможность очистки без неприятного запаха. При поддержании благоприятного климата и поступлении достаточного количества органики, процесс очистки происходит беспрерывно, причем производится удаление самых серьезных загрязняющих соединений, концентрация которых превышена. Но важно помнить, что общий состав поступающих стоков не должен содержать множество элементов, таких как:

• Химические кислоты;
• Бензины и растворители;
• Биологически активные вещества;
• Антибиотики;
• Соединения порошков стиральных, моющих;
• Абразивы.

При всех возможностях удаления, очистка в септиках бытового назначения не справляется с соединениями фосфатов, нитратов и азот тоже не нейтрализует, однако значительно сниженная концентрация позволяет накапливать очищенные потоки в резервуарах, откуда брать воду для полива или технических нужд.

Взвешенные вещества, входящие в состав сливных потоков, удаляются посредством биологического способа очистки, то есть посредством культивирования в водах микроорганизмов, разрушающих соединения загрязняющих частиц. Органика бывает как растительного, так и животного происхождения, причем основным компонентом растительного мусора является углерод, а животного – азот. Именно поэтому общий состав полезных бактерий для очистки сточных потоков должен содержать все виды микроорганизмов для того, чтобы успешно справляться с удалением загрязнений.

Для того чтобы удалить в сточных водах агрессивные химические соединения, фосфаты, токсические вещества, входящие в состав промышленных стоков, применяются централизованные системы очистки, где показано использование сильных реактивов и химикатов. А для того, чтобы справиться с загрязнениями в бытовых водах, откуда берется вода для полива, мытья машины и прочих хозяйственных нужд, достаточно качественных септиков.

Взвешенные твердые вещества, присутствующие в природных водах, состоят из частиц глины, песка, ила, суспендированных органических и неорганических веществ, планктона и различных микроорганизмов. Взвешенные вещества попадают в открытые водоемы вместе с талыми или дождевыми водами, в результате размыва русел рек, со сточными водами. В больших водоемах мутность воды увеличивается около берегов вследствие взмучивания осадка при сильном ветре. Взвешенные частицы уменьшают прозрачность воды, тем самым уменьшая проникновение в нее света, что в свою очередь снижает фотосинтез водных растений и аэрацию водной среды. Взвешенные вещества влияют на температуру и состав растворенных компонентов поверхностных вод, они способствуют заилению дна в зонах с малой скоростью течения, оказывают неблагоприятное воздействие на жизнедеятельность водных организмов. На взвешенных частицах могут сорбироваться различные загрязняющие вещества; оседая на дно, они могут стать источником вторичного загрязнения воды.

Концентрация взвешенных частиц связана с сезонными факторами и режимом стока, зависит от пород, слагающих русло, а также от антропогенных факторов, таких как сельское хозяйство, горные разработки и т.п.

Концентрация взвешенных веществ в поверхностных водотоках может достигать значительных величин – до 3000-10000 мг/дм 3 , обычное содержание 100-1500 мг/дм 3 .

В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водных объектов у пунктов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения содержание взвешенных веществ в результате спуска сточных вод не должно увеличиваться соответственно более, чем на 0,25 мг/дм 3 и 0,75 мг/дм 3 .

Определение концентрации растворенных веществ

Метод измерения массовой концентрации растворенных веществ основан на выпаривании досуха 5-1000см 3 профильтрованной пробы воды в предварительно прокаленной и взвешенной фарфоровой чашке, высушивании сухого остатка в течение 3-х часов при температуре 105 О С и взвешивании его на аналитических весах. Масса сухого остатка должна находиться в пределах 50-500мг, в ином случае для анализа берут больший объем воды.

Масса сухого остатка или концентрация растворенных веществ характеризует суммарное содержание минеральных веществ в воде ; обычно выражается в мг/дм 3 (до 1000 мг/дм 3) и ‰ (промилле или тысячная доля при минерализации более 1000 мг/дм 3). ПДК – не более 1000 мг/дм 3 .

Вода с большим содержанием солей отрицательно влияет на растительные и животные организмы, технологию производства и качество продукции, вызывает образование накипи на стенках котлов, коррозию, засоление почв .

Жесткость воды

Жесткость воды - это совокупность свойств воды, обусловленных наличием в ней многозарядных катионов, прежде всего катионов Са 2+ и Мg 2+ . Различают общую, временную и постоянную жесткость воды.

Общая жесткость складывается из гидрокарбонатной (временной или устранимой) и некарбонатной (постоянной) жесткости воды. Первая вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, вторая - наличием водорастворимых сульфатов, хлоридов, силикатов, нитратов и гидрофосфатов этих металлов. Количественно общая жесткость воды выражается суммарным числом миллимолей эквивалентов ионов Са 2+ и Мg 2+ , содержащихся в 1 л воды (ммоль экв/дм 3). Для определения жесткости воды используют титриметрический (комплексонометрический) метод.

В естественных условиях ионы кальция, магния поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с карбонатными минералами и других процессов растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов являются также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий.

Гидрокарбонатная жесткость легко устраняется кипячением воды, и поэтому ее называют временной жесткостью : гидрокарбонаты кальция и магния при кипячении превращаются в карбонаты кальция и магния и оседают на стенках сосуда в виде накипи

Са(НСО 3) 2 СаСО 3  + CO 2  + Н 2 О,

Mg(НСО 3) 2

MgСО 3  + CO 2  + Н 2 О

Гидрокарбонатную жесткость можно устранить, добавляя гашеную известь

Са(НСО 3) 2 + Са(OН) 2  2СаСО 3  + 2Н 2 О

Mg(НСО 3) 2 + 2Са(OН) 2  Mg(OH) 2  + 2СаСО 3  + 2Н 2 О.

Постоянную жесткость устранить кипячением не удается. В этом случае для удаления ионов Са 2+ и Мg 2+ в воду добавляют карбонат или фосфат натрия. При этом будут протекать реакции:

СаCl 2 + Na 2 СО 3  СаСО 3  + 2NaCl,

Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В.

Оксиды азота в атмосфере

Озон и другие вторичные вещества

Влияние атмосферного загрязнения на здоровье

Вместо заключения

1.3.2 Изменения концентраций вредных веществ

1.3.2.1 Взвешенные вещества

Вещество, которое обычно называют «взвешенные вещества» (ВВ), включает много различных компонент. В него входят пыль, зола, сажа, дым, сульфаты, нитраты и другие твердые составляющие. ВВ образуются в результате сгорания всех видов топлива и при производственных процессах. В зависимости от состава выбросов они могут быть и высокотоксичными, и почти безвредными. Они могут иметь как антропогенное, так и естественное происхождение, например, образовываться в результате почвенной эрозии. В данных о выбросах все эти вещества отнесены к твердым.

Взвешенные частицы варьируют в размерах, по составу и природе образования. Воздушные частицы взвешенных веществ больших и малых размеров, включая мелкие частицы, называемые РМ, представляют собой сложное соединение органических и неорганических субстанций. Мелкие частицы делятся на РМ 10 и РМ 2,5 в зависимости от их размера. Крупные частицы обычно содержат почвенные материалы, пыль от дорог и выбросы от промышленности. Мелкие частицы содержат больше кислот, а также сульфаты.

Под влиянием метеорологических условий происходит перемешивание всех составляющих атмосферы, перенос и рассеивание примесей на большие расстояния от города, вымывание их осадками и осаждение в тумане. Атмосфера, как среда обитания различных веществ, не является химически инертной. Это особенно важно подчеркнуть. Непрерывно в ней происходят различные химические процессы, фотохимические реакции, вызванные поступлением солнечной энергии и изменениями температуры воздуха. Одни вещества соединяются с другими, создавая новые вторичные вещества, которые также разлагаются на первичные продукты выбросов или производят новые вещества. Реакций, происходящих в атмосферном воздухе, множество. В работах на эту тему перечисляются сотни реакций, но это не дает полную картину. Воздушный бассейн, как огромный реактор, непрерывно производит одни вещества и возвращает другие. Важно знать, что изучаемые в настоящее время на сети компоненты загрязнений являются лишь небольшой частицей того, что находится в атмосфере и производится в ней.

До настоящего времени в России измерения концентраций РМ не проводились и для них не установлены значения ПДК. Их вероятные концентрации можно оценить из соотношений между взвешенными веществами, называемыми TSP, и мелкими частицами РМ, полученными в различных странах.

В США на основании результатов наблюдений установлена совершенно четкая связь между средними и максимальными концентрациями ТSP, РМ 10 и РМ 2,5 , что позволило установить стандарты для этих веществ (таблица 1.2). Отношение стандартов всех этих веществ за год к стандарту за сутки мало различаются между собой.

Из этой таблицы видно, что при установлении стандартов полагалось, что РМ 10 составляют треть от взвешенных веществ, а РМ 2,5 — 20%. В работах европейских ученых называются такие значения: РМ составляет 0,6-0,7 ТSP. Более подробно об этом поговорим в главе 3.

* ПДКс.с., ** ПДКм.р.

Взвешенные частицы при проникновении в органы дыхания человека приводят к нарушению системы дыхания и кровообращения. Вдыхаемые твердые частицы влияют как непосредственно на респираторный тракт, так и на другие органы за счет токсического воздействия входящих в состав частиц различных компонентов. Люди с хроническими нарушениями в легких, с сердечно-сосудистыми заболеваниями, с астмой, частыми простудными заболеваниями, пожилые и дети особенно чувствительны к влиянию мелких взвешенных частиц диаметром менее 10 микрон (РМ 10). Особенно опасно сочетание высоких концентраций ВВ и диоксида серы.

В документах Европейского экономического сообщества многократно указывается важность организации наблюдений за концентрациями РМ. Основанием для этого служат исследования, доказывающие их влияние на увеличение случаев смертности среди населения в связи с ростом концентраций РМ, а также свидетельства, что РМ содержат в своем составе многие вредные компоненты.

Измерениями РМ или измерениями взвешенных веществ нельзя уничтожить влияние этих веществ на организм человека. Можно лишь узнать уровни загрязнения атмосферы этими веществами. Достаточно четкие соотношения между РМ и взвешенными веществами позволяют рассчитать ущерб, ими создаваемый. Измерения концентраций РМ нужно в первую очередь производителям этих новых для сети приборов. Поэтому может быть достаточно изучение изменений концентрации взвешенных веществ.

Тенденция изменения концентрации взвешенных веществ (рисунок 1.6), полученная из многолетней информации, собранной в Ежегодниках, наглядно показывает снижение концентрации, происходящее в течение 1990-2006 гг. Можно выделить два периода. Первый продолжался до 1999 года и связан с сокращением отдельных производств и закрытием предприятий в период перестройки, что подтверждалось тенденцией снижения концентраций взвешенных веществ. Второй, после 1999 года, проявился более резким снижением концентраций взвешенных веществ до конца рассматриваемого периода.

Данные о выбросах твердых веществ от промышленных предприятий также указывают на планомерное снижение их количества, подтверждающее данные сети наблюдений о тенденции снижения средних за год концентраций примеси.

Количество городов, где средние за год концентрации взвешенных веществ превышают 1 ПДК (рисунок 1.7), снизилось за десять лет всего на 12%, а таких городов в стране сейчас 65. Количество городов, в которых максимальная концентрация этой примеси превысила ПДК в 10 раз, почти не изменилось.

Средние концентрации взвешенных веществ в городах различной численности населения различаются довольно существенно. Наибольшие концентрации отмечаются в крупных городах с населением более 250 тыс. жителей (рисунок 1.8).

Отмечается четкая связь между средней за год и максимальной концентрацией ВВ (рисунок 1.9).

Характерной особенностью водных экосистем является наличие структурного и функционального компонента – сестона. Как отмечает А.П. Остапеня , взвешенное вещество (сестон) – это совокупность взвешенных в толще воды частиц. Сестон чрезвычайно гетерогенен и включает в себя микроскопические формы живых организмов, их остатки, прижизненные выделения и отторжения фито-, зоо- и бактериопланктона. В состав сестона входят органические и минеральные частицы, образующиеся в результате физико-химических процессов в толще воды, поступающие из донных отложений и с водосбора водоема. В мелкодисперсную взвесь трансформируется также значительная часть веществ, образующихся в процессе разложения крупных донных и нектонных (как рыбы) организмов. Весь комплекс сестона оказывает существенное влияние на круговорот вещества и потоки энергии в экосистемах. Поскольку в состав сестона входят живые организмы, с этим структурным блоком водных экосистем тесно связаны все аспекты метаболизма разных экологических групп гидробионтов. Так, в процессе жизнедеятельности планктона в воду поступают продукты метаболизма, которые могут оказывать существенное влияние на качество воды, структуру биоты и ее компонентов, то есть играть средообразующую роль. Взвешенное вещество активно влияет на процессы деструкции и жизнедеятельность микробиального сообщества. Взвесь полностью определяет возможность существования важнейшего и специфического компонента водных экосистем – сообщества с фильтрационным способом питания. Через механизмы седиментации сестон связан с жизнедеятельностью бентосных сообществ и является важным функциональным звеном в системе «вода – донные отложения». Структуру и закономерности функционирования водных экосистем невозможно описать без учета сестона как единого целого и анализа его роли в биотическом круговороте, трансформации и минерализации органического вещества.

Основным фактором, определяющим и контролирующим содержание сестона в водоемах, является интенсивность и соотношение продукционно-деструкционных процессов. В зависимости от уровня продуктивности вод содержание взвешенного вещества может различаться на 2–3 порядка – от десятых долей миллиграмма в 1 дм 3 (сухая масса) в олиготрофных до десятков миллиграмм – в эвтрофных и сотен миллиграмм – в гиперэвтрофных водоемах. Распределение сестона в водоемах носит сезонный характер, при этом сезонная динамика концентрации взвешенного вещества зависит от трофического статуса водоема. Так, в олиготрофных и мезотрофных водоемах наблюдаются весенний и осенний подъемы, а в эвтрофных – летний максимум концентрации сестона. Концентрация сестона в водоемах находится во взаимосвязи с их загрязнением, увеличиваясь по мере повышения уровня загрязнения.

Для сбора взвешенного вещества широко используют мембранные фильтры. Находят применение и ядерные фильтры (нуклеофильтры), которые представляют собой тонкие перфорированные пленки, пробитые протонами в ядерном реакторе. Они не гигроскопичны, химически устойчивы, размер пор у них строго калиброван и составляет от 0,1 до 10–15 мкм. Для сбора сестона также применяют фильтры из стекловолокна – это тонкое, спрессованное, стеклянное волокно. Такие фильтры химически инертны.

При определении содержания взвешенного вещества наиболее распространенным методом является гравиметрический (весовой). Однако, при данном методе через фильтры можно профильтровывать небольшой объем воды, собирая навеску в 2–3 мг. Взвешивание собранной на фильтрах и высушенной до постоянного веса взвеси делают на аналитических весах, с точностью до десятых долей миллиграмма). Взвешивание дает представление об общей массе вещества. Концентрацию тех или иных компонентов взвеси (как азота, фосфора, по которым можно судить о содержании белковых веществ) можно определить химическими методами. Одним из распространенных методов химического определения концентрации взвеси является метод мокрого сжигания, при котором в качестве сильного окислителя используют бихромат калия. Микроскопический метод основан на анализе взвеси под микроскопом. При автоматическом счете частиц взвесь пропускают через строго калиброванный капилляр. При прохождении по нему частиц возникает импульс (сигнал), который регистрируется прибором. По величине заряда можно судить о величине частиц.

В сестоне традиционно выделяют «живые компоненты» и «мертвую часть» – детрит. Однако называть последний неживым можно с большой натяжкой, условно, так как он связан с микроорганизмами и составляет так называемый «микробиоценоз». При отмирании организмов, разложении вещества образуется мелкодисперсная взвесь, на которой поселяются бактерии, простейшие, водоросли, и в результате их жизнедеятельности, за счет минерализации происходит созревание детрита. Биологически активный детрит является трофически ценным компонентом взвеси. Коэффициент его усвоения при потреблении водными животными высок. Он может поддерживать полный цикл жизнедеятельности организмов. Количество детрита в сестоне разных водоемов значительное. Нормой структурной организации водных экосистем является преобладание детрита в общей массе взвешенного вещества. Основу живой фракции сестона составляет фитопланктон. Относительное содержание зоопланктона заметно ниже и близко к доле бактериопланктона. Такое соотношение компонентов сестона обеспечивает устойчивое функционирование водных экосистем разного трофического типа. В качестве примера использования отмеченного положения для оценки состояния экосистем нашего региона приведем следующие данные. В результате исследований, проведенных нами на реках Днепр, Сож, Березина в пределах Гомельской области, установлено, что по среднегодовым показателям особенностью структурной организации экосистем этих рек является значительное содержание детрита, а также фитопланктона в органической фракции взвешенного вещества, и, напротив, небольшое – зоопланктона, а бактериопланктон занимает промежуточное положение. Однако в отдельные периоды, когда имеет место значительное развитие фитопланктона, в реках наблюдается преобладание «живого» вещества над детритом, и это показывает на отклонение от нормы структуры сестона. Указанное соотношение проявляется чаще всего в сильно евтрофируемых водоемах и может быть показателем нарушения естественного устойчивого состояния экосистем.

Взвешенное вещество включается в круговорот по следующей схеме: взвешенное вещество – деструкционные процессы и его разложение – растворенное вещество. Соотношение между растворенным и взвешенным веществом варьирует в разных водоемах и в течение года, но при этом количества растворенного вещества в них значительно больше по сравнению со взвешенным. Время оборота взвеси в водоемах колеблется, составляя несколько суток или более, но в целом невелико. Включение взвешенного вещества в круговорот (в океане) представлено на рисунке 4.6.

Таким образом, взвешенное вещество является важным компонентом водных экосистем, его роль в их функционировании велика и разнообразна.

Взвешенные вещества. Взвешенными веществами называются крупные частицы (¿>М0 4 мм), задерживающийся бумажными фильтрами. Они характеризуют загрязненность воды глиной, песком, различными силикатными породами и др. Этими примесями загрязнены поверхностные воды - воды открытых водоемов. Количество взвешенных веществ в воде зависит от условий охраны источника и времени года. Как правило, при таянии снега и выпадении обильных дождей большие количества взвеси смываются в открытые водоемы. Подземные воды содержат меньше взвешенных веществ; от них они освобождаются при проникновении через грунт.[ ...]

Вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников составляет 15 мг/л .[ ...]

Основная масса взвешенных веществ (40-60%) в отстойниках выпадает в осадок в течение 1,5 ч. В большинстве случаев на это время и рассчитывают емкость отстойников.[ ...]

Нерастворенные вещества сточных вод, задержанные на бумажном фильтре, называются взвешенными веществами. Концентрация примесей весьма различна. Классификация их фазово-дисперсного состояния дана в таблице 2.[ ...]

Нерастворенные вещества в сточных водах, задержанные на бумажном фильтре, называются взвешенными веществами.[ ...]

Сст - концентрация взвешенных веществ в сточных водах, при которой условия спуска их в водоем будут соответствовать санитарным требованиям, г/м3 (мг/л); а - коэффициент смешения, зависящий от конструкции выпускаемого устройства, скорости и струйности течения воды в реке, глубины водоема, профиля дна и других особенностей водоема. Величина а всегда [ ...]

Для глубокой очистки от взвешенных и растворенных веществ применяют фильтры различных конструкций с загрузкой из песка, гравийного щебня, антрацита, пластмассовых гранул. При начальных концентрациях взвешенных веществ и ВПК 15...20мг/л эффективность очистки по взвешенным веществам составляет 0,75...0,9, а по ВПК - 0,5...0,6. Для глубокой очистки от биологически окисляемых загрязнений применяют биологические пруды, обеспечивающие снижение концентрации ВПК до 3...5 мг/л. Биологически неокисляемые загрязнения могут удаляться из сточных вод с помощью сорбционных и ионообменных установок.[ ...]

Фильтрование - удаление взвешенного вещества из массы воды путем пропускания ее через слой пористого материала или через сетки с определенным размером отверстий. С помощью фильтрования очищают сточные воды, содержащие тонкодисперсные твердые примеси в небольшой концентрации. Его также применяют после физико-химических и биологических методов очистки, так как некоторые из них сопровождаются выделением в очищаемую жидкость механических загрязнений.[ ...]

[ ...]

Сравнение содержания ПХДД/Ф на взвешенных веществах и водных составляющих проб сточной воды позволило установить характер распределения ПХДД/Ф в системе сточных вод предприятий хлорорганического синтеза. Установлено, что в системе сточных вод предприятий хлорорганического синтеза, где могут наблюдаться высокие концентрации хлорорганических соединений, нефтепродуктов и органических растворителей, в сорбированном состоянии может находиться до 48 % ПХДД/Ф, а в растворенном состоянии или в виде коллоидных растворов - до 52%, в основном за счет присутствия 2,3,7,8-ТХДФ.[ ...]

При такой продолжительности вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников составит 12,9 мг/л , что не превышает допустимого расчетного значения (26мг/л).[ ...]

Количество сбрасываемых в 1994 г. загрязняющих веществ в промышленных и бытовых сточных водах составило 104 тыс. т, из них 73% сульфатов и хлоридов, 20% - органических и биогенных веществ, 7% -СПАВ, взвешенных веществ, нефтепродуктов и других. Отметим, что по суммарной экологической вредности наиболее опасны сбросы тяжелых металлов, на втором месте - органические и биогенные вещества, на третьем - нефтепродукты и фенолы . В целом качество воды городских водозаборов характеризуется устойчивым превышением содержания по сульфатам, соединениям азота, марганца и нефтепродуктам; эпизодически наблюдаются превышения по цинку, меди и другим ингредиентам. Наиболее высокое качество воды отмечается на Изякском водозаборе, несколько хуже вода Северного и Ковшового водозабора. Южный водозабор, обеспечивающий около 30% объема городского водоснабжения, постоянно находится под угрозой попадания загрязняющих веществ (нефтепродукты, нитраты и соли аммония) .[ ...]

Сдо,Г - предельно допустимая концентрация (ПДК) взвешенных веществ в водоемах, г/м3.[ ...]

На очистку могут поступать стоки с загрязненностью по взвешенным веществам до 2000 мг/л и неограниченно - по нефтепродуктам.[ ...]

После мойки машин и механизмов вода содержит 800 - 3000 г/м3 взвешенных частиц грязи и 50 - 900 г/м3 нефтепродуктов. При использовании этилированного бензина в воду может попадать ядовитый тетраэтилсвинец, содержание которого в сточных водах недопустимо. По санитарным нормам в сточной воде допускается содержание не более 0,25 - 0,75 г/м3 взвешенных веществ и 0,05 - 0,30 г/м3 нефтепродуктов, при повторном использовании воды для мойки автомобилей ее очистка должна быть еще более глубокой.[ ...]

Химическими выделениями в сточные воды завода являются взвешенные вещества и нефтепродукты - IV класс опасности, которые контролируются один раз в 10 дней.[ ...]

Концентрация загрязнений в сливной воде принимается: по взвешенным веществам - 1000-1500 (в среднем 1250), по БПКм - 600-900 мг/ л (в среднем 750 мг/л).[ ...]

При повышенном содержании в сточных водах труднооседающих веществ в качестве сооружений первичного отстаивания применяются отстойники - осветлители. Осветлители могут работать с предварительной коагуляцией и аэрацией сточных вод или без такой подготовки (табл. 2.11).[ ...]

Для биологической очистки сточных вод после удаления из них взвешенных веществ в домовых и малых очистных сооружениях одно время рекомендовалось применять биофильтры. Здесь также речь идет о конструкциях, хорошо зарекомендовавших себя при очистке бытовых и производственных сточных вод населенных пунктов или промышленных предприятий. Эти сооружения являются типовыми для биологической очистки.[ ...]

При электрофлотации поступающую на очистку воду, содержащую взвешенные частицы, вводят в относительно мелкий резервуар и заполняют его наполовину. На дне резервуара находится отводящий канал для воды, положительный и отрицательный электроды и ковшовый скребок для удаления твердых взвесей с поверхности резервуара. Типичная схема такой очистки приведена на рис. По схеме Ш-12, а вода поступает в нижнюю часть флотационной камеры, проходит между электродами и отводится из середийы камеры. В схеме Ш-12,б неочищенная жидкость движется сверху вниз навстречу всплывающим пузырькам газа, отводится вода из нижней части камеры. Через электроды пропускается постоянный ток низкого напряжения. В результате электролиза воды образуются маленькие однородные пузырьки газа (водорода и кислорода), которые поднимаются вверх, захватывая взвешенные частицы, и образуют взвешенный слой по всей площади резервуара. Продолжительность пребывания воды в электрофлотаторе, плотность тока и количество взвешенных веществ являются взаимосвязанными величинами. Опытным путем показано, что при разности потенциалов 10 В, плотности тока 100 А/м2 и продолжительности флотации 20 мин можно очищать сточную воду с исходной концентрацией взвешенных веществ до 10000 мг/л. При более высоких концентрациях взвешенных веществ продолжительность обработки воды должна быть увеличена .[ ...]

Расчетные показатели загрязненности талых вод : БПКб - 85-95 мг/л, взвешенные вещества - 2500-3000, нефтепродукты - 35-40 мг/л.[ ...]

Глубокая очистка сточных вод предусматривает уменьшение концентрации взвешенных веществ в очищенных сточных водах; снижение ВПК, содержания биогенных элементов; обеззараживание сточных вод; насыщение очищенных сточных вод кислородом при спуске их в водоемы рыбохозяйственного значения.[ ...]

Однако даже при самых эффективных режимах флотации остаточное содержание взвешенных веществ составляет не менее 10- 15 мг/л. Для сброса в водоемы и для некоторых объектов оборотного водоснабжения такой степени очистки недостаточно, и в этих случаях единственным приемлемым методом дальнейшей очистки является фильтрование через слой зернистого или пористого материала (чаще всего кварцевого песка).[ ...]

Сточная вода поступает внутрь барабана и проходит через отверстия в камеру. Взвешенные вещества задерживаются на внутренней поверхности барабана и при промывке с промывной водой поступают в лоток. Барабан вращается с частотой 6-20 мин-1. Скорость фильтрации у микрофильтров равна 25- 45 м3/(м:’-ч). При концентрации взвешенных частиц 15-20 мг/л эффективность очистки составляет 50-60%. Эффект очистки зависит от состава и свойств сточных вод, размера ячеек сеток и режима работы микрофильтров (гидравлической иагрузки, потерь напора, интенсивности промывки и др.).[ ...]

Формирование химического состава природных вод - это процесс обмена химическими веществами природных вод с другими природными средами (атмосфера,горные породы, почвы, растительный и животный мир) в различных физико-географических условиях, в результате чего в природные воды переходят или извлекаются из них растворенные, газообразные, коллоидные и взвешенные вещества.[ ...]

В настоящее время исследуется возможность применения для наиболее тонкой очистки от взвешенных веществ зернистых фильтров с различными, в том числе новыми, фильтрующими материалами (антрацитом, керамзитом, горелой породой, пенопо-листироловой и полиуретановой загрузкой и проч.).[ ...]

Основными загрязнителями поверхностных стоков и производственных сточных вод являются взвешенные вещества и нефтепродукты. Концентрация загрязнений может быть принята по аналогии с концентрацией загрязнений дождевых вод в атомобильных хозяйствах, составляющей, по данным Московско-Окского бассейного управления, по взвешенным веществам 2150мг/л и нефтепродуктам 200мг/л. На очистные сооружения должна поступать вся загрязненная часть поверхностного стока.[ ...]

Система водоочистки состоит из двух частей; 1) камер, фильтров и других устройств для выделения из соды взвешенных веществ (песка, ила и т. п.) с последующим их удалением с территории предприятия; 2) устройств для отделения от воды нефтепродуктов и их слива или сжигания. Тетраэтилсвинец при необходимости нейтрализуют в основном с помощью озона, для чего в системе очистки воды включают озонаторы. Наиболее распространенная система водоочистки (рис. 12.11) включает в себя грязеотстойник с устройствами для его разгрузки от грязи и бензомаслоуловитель. Грязеотстойник состоит, как правило, из двух камер. В первой камере происходит естественное осаждение частиц, в основном песка, под действием собственного веса (песколовка), во второй камере осаждают легкие частицы ила, которые предварительно укрупняют с помощью коагуляции. В воду добавляют специальные вещества (коагулянты: сернокислый алюминий и известь и др.), образующие при соединении с солями воды хлопья, которые адсорбируют взвешенные частицы и осаждаются вместе с ними. Удаление грязи из грязеотстойников с пропускной способностью более 5,5 м3/ч обязательно проводят механизировано (гидроэлеваторы, грязевые насосы, грейферы, конвейеры). Отделение нефтепродуктов от воды в бензомаслоуловителе происходит за счет разного удельного веса жидкостей: нефтепродукты сливают с верхнего уровня, а чистую воду забирают с нижних уровней камеры. В системе водоочистки используют сжатый воздух для перемешивания воды (барботаж) в грязеотстойнике и в бензомаслоуловителе.[ ...]

Глубокая очистка биологически очищенных сточных вод ига микрофильтрах обеспечивает снижение содержания взвешенных веществ на 50-70 % и ВПК на 30-40 % общего их содержания в поступающей воде. При этом количество растворенного кислорода практически не уменьшается, что является преимуществом микрофильтров по сравнению с песчаными фильтрами. С применением микрофильтров в системе глубокой очистки появляется возможность уменьшить число вторичных отстойников, сократив продолжительность пребывания сточной воды в них до 30 мин либо заменив I ступень биологических прудов микрофильтрами, уменьшить площадь прудов, капитальные расходы и эксплуатационные затраты. Применение микрофильтров при глубокой очистке сточных вод после вторичных отстойников позволяет уменьшить площадь биологических прудов, что для станций пропускной способностью 50-200 тыс. м3/сут дает экономию в размере 285-764 тыс. руб/год.[ ...]

Вывод извлеченных нефтепродуктов осуществляется из отстойника, гидрофобного фильтра, электрофлотатора; вывод твердых взвешенных веществ - из танка исходной воды и электрофлотатора.[ ...]

Для анаэробной очистки наиболее оптимальны температура 20-40°С и сточные воды следующего состава, мг/л: ХПК - 1000-10000; БПК - 50-5000; взвешенные вещества - до 5000; (ЫН4+ - 14) [ ...]

Существенное значение имеет загрязнение атмосферы асфальтобетонными заводами, так как выбросы этих предприятий содержат канцерогенные вещества. Эксплуатируемые в настоящее время в России асфальтосмесительные установки разной мощности выбрасывают в атмосферу от 70 до 300 т взвешенных веществ в год. Выборочное обследование показало, что очистное оборудование ни на одной из них не работает эффективно вследствие конструктивного несовершенст ва, неудовлетворительного технического состояния и неполного проведения регламентного обслуживания.[ ...]

Оценка механического воздействия на коагуляцию золя сернистого железа в минерализованной воде (плотность 1,04 и 1,17) давалась по остаточному содержанию взвешенных веществ после перемешивания в течение 20 мин с последующим отстаиванием воды в течение 30 мин. Пробы воды на анализ остаточного содержания сернистого железа отбирались со средней ¡высоты цилиндров.[ ...]

В.А. Левшиным с соавторами

Основное отличие этого анализатора от ранее выпускавшегося АПК-01М состоит в том, что новый прибор приспособлен для работы на сточных водах, очищенных от взвешенных веществ до 40 мг/л, и диапазон его измерения ожет быть доведен до 10 мг хлора на 1 л.[ ...]

Общий объем стоков составляет 20-30 м3/сут. Стоки представляют собой устойчивую коллоидную систему, не расслаивающуюся даже в течение суток; при фильтрации взвешенные вещества проходят в фильтрат; при применен™ серной кислоты с целью разрушения коллоидной системы в кислой среде (pH 2,0 - 2,5) всплывают хлопья, а при перемешивании наблюдается образование осадка. Для перевода растворенных соединений металлов в нерастворимую форму сточные воды подвергаются обработке известью в виде известкового молока Са(ОН)2. При этом образуются гидроокиси металлов и карбонаты.[ ...]

Дальнейшему увеличению степени осветления воды препятствуют некоторые ее компоненты, обладающие свойствами ПАВ. Поэтому для еще более глубокой очистки от взвешенных веществ (до их остаточной концентрации не более 20 мг/л) должны быть использованы другие сооружения. В частности, на Криворожском коксохимическом заводе запроектирована Гипрококсом и построена станция очистки сточной воды, включающая флотаторы и осветлители, на которой ожидается обеспечить требуемую степень очистки от взвешенных веществ.[ ...]

Основным оборудованием на фильтровальных станциях являются сетчатые барабанные фильтры и фильтры с зернистой загрузкой, которые предназначены для удаления взвешенных веществ из очищаемой сточной воды. Оба типа фильтрующих устройств неравноценны по эффективности очистки воды. Сетчатые барабанные фильтры не позволяют глубоко очищать воду, поэтому они, как правило, используются в качестве вспомогательного оборудования, устанавливаемого перед зернистыми фильтрами для выделения крупных примесей. Фильтры с зернистой загрузкой, обеспечивающие высокую степень удаления взвешенных веществ из воды, могут работать как самостоятельно, так и вместе с микрофильтрами.[ ...]

При отсутствии необходимых данных о составе дождевых и талых вод с территорий населенных пунктов для предварительных расчетов допускается принимать: БПКполн - 40-60 мг/л; концентрации взвешенных веществ - 200-400 мг/л; концентрации загрязнений в стоках с территорий промышленных предприятий - по данным аналогичных предприятий .[ ...]

Эти недостатки отсутствуют в открытых (безнапорных) гидроциклонах, работающих при сравнительно небольших входных скоростях, так что потери напора в них составляют около 0,5 м вод. ст. Вследствие невысоких окружных скоростей взвешенные вещества в открытых гидроциклонах удаляются в основном за счет гравитационных, а не центробежных сил.[ ...]

На некоторых фильтровальных станциях взамен барабанных сетчатых фильтров установлены микрофильтры микропроцеживатели), которые оснащены фильтрующим полотном с более мелким размером ячеек сетки (35-40 мкм) и обеспечивающие поэтому более высокий эффект удаления взвешенных веществ из сточной воды. В отдельных случаях микрофильтры используются как самостоятельные сооружения .[ ...]

Результаты исследований влияния содержания нефти в исходном шламе на степень отмывки водой показаны на рис. 61. Из полученных данных видно, что при содержании нефти более 5 % степень отмывки практически не изменяется и составляет в среднем 70 - 75%. Загрязненность сточных вод взвешенными веществами возрастает при увеличении содержания нефти до 5 %, а затем стабилизируется и остается на одном уровне (см. рис. 61).[ ...]

Рабочими элементами трубчатых отстойников являются трубки диаметром 25-50 мм и длиной 0,6-1 м. Трубки можно устанавливать с малым (до 5°) и большим (45-60 °) наклоном. Трубчатый отстойник с малым наклоном работает периодически, т. е. сначала проводят отстаивание, а затем промывку трубок от осадка. Такие отстойники используют для осветления сточных вод с небольшим содержанием взвешенных веществ при расходах 100-10 000 м3/сут. Эффективность очистки достигает 80-85 %.[ ...]

Горизонтальная скорость v воды в отстойнике не должна превышать 12 мм/сек, а при отстаивании сточных вод, преимущественно содержащих органические взвеси, особенно крошку латекса, текстильные волокна и т. п., она должна быть не более 1,5-2 мм!сек. Охватывающая скорость осаждения органического шлама редко превышает 0,5 мм/сек, а часто находится в пределах 0,05- 0,2 мм]сек. Если основная масса взвешенных веществ состоит из хлопьев гидратов окислов железа, алюминия, хрома и других, образующихся при нейтрализации либо коагулировании сточных вод, то охватывающая скорость осаждения может быть принята при отсутствии опытных данных равной 0,4-0,6 мм/сек, а горизонтальная скорость движения воды - 3 -г- 5 мм!сек.[ ...]

Самым значимым параметром экономической оценки следует считать коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, который определяет прибыль на 1 руб. Ориентируясь на этот коэффициент, можно утверждать, что для станций средней пропускной способностью 100 тыс. м3/сут наиболее рентабельными будут очистные сооружения, где продолжительность первичной обработки при концентрации взвешенных веществ 150 мг/л составит 0,5 ч, при их концентрации 200- 250 мг/л - 1,5 ч (очистная станция с метантенками) при количестве производственных сточных вод в общем стоке не менее 40%.[ ...]

Анаэробные биофильтры. Эта новая разновидность биофильтров представляет собой закрытые резервуары с загрузкой, сквозь которую вода профильтровывается восходящим потоком, без доступа в нее кислорода воздуха. Анаэробные биофильтры по принципу работы занимают промежуточное положение между обычными биофильтрами и метан-тенками. Биопленка в них закреплена на материале загрузки; процессы окисления сопровождаются метаиообразованием. Анаэробные биофильтры можно применять для очистки высококонцентрированных сточных вод, не содержащих взвешенных веществ или содержащих их в незначительном количестве. Эти биофильтры еще не изучены в эксплуатации, имеются лишь экспериментальные конструкции.[ ...]

В первой серии экспериментов исследовали влияние расхода промывочной воды на степень отмывки нефти от шлама (при постоянной температуре воды соответственно 40, 60, 80 и 100 °С). Содержание нефти в исходном шламе составляло 7,5 % при общей влажности массы 15 %. В качестве характерного примера на рис. 59 приведены результаты экспериментов по отмывке шлама водой с температурой 100 °С. Аналогичные зависимости получены и для вод с температурой 80 и 60 °С Из полученных данных видно, что с увеличением объема моющего агента закономерно растет и степень отмывки, достигая максимального значения при соотношении шламовой массы (Ш) к объему промывочной воды (Ж) как 1:10. При дальнейшем уменьшении значения соотношения Ш:Ж степень отмывки не изменяется и находится на том же уровне. Загрязненность сточной воды взвешенными веществами после отмывки шлама не превышает 0,55 % и с ростом объема промывной воды имеет тенденцию к незначительному увеличению. По результатам этой серии экспериментов для дальнейших исследований было выбрано соотношение Ш:Ж - 1:10.[ ...]

В этом случае, однако, возможно повышенное разрушение гранул адсорбента в результате значительных температурных напряжений, поэтому на практике нередко используют обработку активного угля паром. На рис. После подготовки адсорбента жидкость отделяют от адсорбента через сетки 4 в выпускной части 5 бункера через коллектор 2. Сборное устройство 6 для отвода очищенной воды выполнено в виде кольца с перфорированной поверхностью, защищенной сеткой 7, не пропускающей зерна активного угля. Внутри кольцевого коллектора установлен барботер для периодической подачи воздуха (воды) и очистки таким образом перфорированной поверхности от взвешенных веществ или мелких зерен угля.