6. Санитарно-химические показатели сточных вод. Процессы нитрификации и денитрификации. Бактериальное загрязнение сточных вод.

Сточные воды по характеру загрязнений разделяются на содержащие минеральные вещества, органические вещества (углевод, H, O₂, N, S, фосфор, хлор, метал), или одновременно те и др..

Температура - один из важных технологических показателей. Функцией температуры является вязкость жидкости и, следовательно, сила сопротивления оседающим частицам. Важнейшее значение имеет т-ра для биологических процессов очистки, т.к. от неё прямо зависят скорости биохимической реакции и растворимость кислорода в воде.

Концентрация ионов водорода выражается величиной рН. Этот показатель чрезвычайно важен для биохимических процессов, скорость которых может существенно снижаться при резко изменении реакции среды.

Сухой остаток характеризует общую загрязнённость воды примесями, находящимися во всех агрегатных состояниях. Определяется выпариванием натуральной пробы на водяной бани и последующим высушиванием при 105⁰С. Прокаливанием сухого осадка при 600⁰С определяют потери при прокаливании. Этот показатель даёт представление о соотношении органической (потери) и неорганической частей в общей массе загрязнений. Необходимо определить состав воды по элементам.

Взвешенные в-ва - показатель, характеризующий количество примесей 1 группы, которое задерживается на бумажном фильтре при фильтровании пробы. Это один из важнейших технологических показателей качества воды, позволяющий оценить количество осадков, образующихся в процессе очистки сточных вод. Потери при прокаливании в.в. определяются тек же как для сухого и плотного остатков, но выражаются обычно не в мг/л, а в виде % отношения минеральной части в.в. к их общему количеству по сухому в-ву. Этот показатель называется зольностью.

ХПК - кислородный эквивалент общего кол-ва в сточной воде органических в-в.

БПК - кислородный эквивалент степени загрязненности сточных вод биохимически окисляемыми органическими веществами.

Азот находится в с.в. в виде органических и неорганических соединений. Аммонийный азот в большом кол-ве образуется при гидролизе мочевины.

Источником соединений фосфора в с.в. является физиологические выделения людей, отходы хозяйственной деятельности человека и некоторые виды производственных с.в.. Определение азота и фосфора в с.в. - важнейшие элементы санитарно-химического анализа, имеющие значение для биологической очистки. Азот и фосфор - необходимые компоненты состава бактериальных клеток. В отсутствие азота и фосфора процесс биологической очистки не возможен.

Хлориды и сульфаты - показатели, не имеющие самостоятельного значения процессов очистки, если концентрация их не велика. Хлориды не влияют на биохимические процессы даже при концентрациях 10гр/л, но во избежании засоления водоёмов необходимо предотвратить сброс высокоминерализованных производственных с.в. в городские системы водоотведения. Концентрация сульфатов может изменяться лишь в анаэробных условиях, используемых на городских сооружениях при обработке осадков (могут нарушаться процессы метанового брожения).

В группу тяжёлых металлов и других токсичных элементов входит большое число элементов. К токсичным тяжёлым металлам относят железо, никель, медь, свинец, цинк, кобальт, кадмий, хром, ртуть; к токсичным элементам - мышьяк, сурьма, бор, алюминий.

СПАВ - органические соединения состоящие из гидрофобной и гидрофильной частей, обусловливающих растворение этих в-в соответственно в мослах и в воде. СПАВ подразделяется на ионогенные и неионогенные. Поступление СПАВ в с.в. сказывается на всех стадиях очистки.

Нефтепродукты - неполярные и малополярные соединения экстрагируемые гексаном. Концентрация нефтепродуктов в водоёмах строго нормируется.

Растворённый кислород поступающих на ОС с.в. отсутствует этот показатель - один из определяющих для сооружений аэробной биологической очистки. В аэробных биоокислителях - не ниже 2мг/л. Содержание в очищенной воде не должно быть ниже 4-6мг/л.

Санитарно-бактериологические показатели включают: определение общего счёта аэробных сапрофитов (микробное число), бактерий группы кишечной палочки (БГКП) и анализ на яйца гельминтов.

Микробное число оценивает общую обсемененность сточных вод микроорганизмами и косвенно характеризует степень загрязнённости воды органическими ве-ми - источниками питания аэробных сапрофитов (показатель для гор.сточ.вод - 10⁶-10⁸). Сточ.вода - наиболее опасный в санитарно-эпидемиологическом отношении водный объект. Степень загрязнённости воды патогенными микроорганизмами оценивают косвенно. Наибольшее санитарно-показательное значение имеет род Escherichia. При оценке санитарно-эпидемиологической опасности сточных вод определяют также содержание яиц гельминтов. Этот показатель характеризует общую и видовую поражённость населения гельминтозами и позволяет оценить уровень санитарного состояния населённого пункта.

Нитрификация - процесс окисления кислородом воздуха аммонийного азота до нитритов и нитратов, осуществляемый нитрифицирующими микроорганизмами. 1стадия - аммоний окисляется до нитритов, 2стадия-нитриты окисляются до нитратов: 2NH₄+3O₂=2NO₂+2H₂O+4H; 2NO₂+O₂=2NO₃. (рН=7-9; 6-7).

Денитрификация - процесс восстановления нитратов и нитритов до свободного азота, который выделяется в атмосферу. Процесс может быть реализован при наличии в воде определённого количества органического субстрата, окисляемого сапрофитными микроорганизмами до СО₂ и Н₂О за счёт кислорода азотосодержащих соединений. При денитрификации обеспечивается очистка сточных вод одновременно от биологически окисляемых органических соединений и от соединений азота. (рН=7-7,5). Необходимое соотношение величины БПК в сточных водах к нитратному азоту примерно = 4:1. Для процессов нитрификации и денитрификации используются сооружения биологической очистки: аэротенки и биофильтры.