Склад і властивості стічних вод

Домішки, що містяться у стічних водах різних категорій, за походженням поділяються на органічні (60— 75%) і мінеральні. Органічні та мінеральні домішки можуть перебувати у стоках в грубодисперсному, колоїдно-розчиненому і розчиненому стані. До мінеральних домішок належать: пісок, глинисті частинки, шлак, розчинені у воді солі, кислоти, луги.

Органічні домішки бувають рослинного (рештки рослин, плодів, папір, рослинні масла та ін.) і тваринного (фізіологічні виділення людей і тварин, рештки мускульних і жирових тканин тварин, органічні кислоти і т. ін.) походження.

Кількість і види домішок визначають умовами утворення стічних вод. Господарсько-фекальні води містять грубодисперсні (завислі) речовини в кількості 35— 40 г/добу, колоїдно-розчинені—10—25 і розчинені — 40—50 г/добу в перерахунку на одну людину. Бактеріальне забруднення господарсько-фекальних стічних вод величезне. Так, на кожні 1000 м3 стічних вод припадає понад 400 л мікроорганізмів. Мікроорганізми, що містяться

в стічних водах, поділяються на патогенні і сапрофітні.

Патогенні мікроорганізми (збудники черевного тифу, паратифу, дизентерії та ін.) ведуть паразитуючий образ життя і є переносниками інфекційних захворювань. Сапрофітні мікроорганізми (кишкова паличка колі, уробактерії та ін.) нешкідливі для людини і тварин і не є переносниками захворювань.

Стічні води міст забруднені яйцями гельмінтів (глистів) — до кількох сотень на 1 л і різними грибами у вигляді повстеподібних плетив найтонших ниток або у вигляді спор.

Більша частина грубодисперсних речовин здатна до осадження. У господарсько-фекальних стічних водах кількість нерозчинених речовин порівняно постійна і дорівнює 65 г/добу на одну людину, з них 40 г можуть осаджуватися при устоюванні. Деякі домішки стічних вод становлять велику цінність для народного господарства. Це жири і вітаміни, азот, калій, фосфор, що входять до складу органічних забруднень і потрібні для живлення рослин.

Стічні води деяких підприємств забруднені сполуками хрому, нікелю, кадмію та ін., вилучення яких із стічних вод економічно доцільне.

Речовини органічного походження мають властивість загнивати, отруюючи грунт, воду і повітря. Складна хімічна структура їх не може бути перероблена рослинними організмами. Тому при використанні їх як добрив треба розкладати складну хімічну структуру органічної домішки на простіші хімічні сполуки — мінеральні. Мінералізація (окислення) органічних речовин можлива в аеробних і анаеробних умовах. Аеробний процес мінералізації органіки відбувається в присутності повітря. При анаеробному мінералізуванні на окислення органічних речовин іде кисень із різних сполук. Цей процес відбувається дуже повільно з виділенням речовин з неприємним запахом і шкідливих газів. Процес мінералізації органічних речовин відбувається при сприянні мікрорганізмів-мінералізаторів, які залежно від умов мінералізації поділяються на аероби та анаероби. Ступінь забруднення стічних вод органічними речовинами може бути визначений кількістю кисню, необхідного для їх окислення за допомогою аеробних мікроорганізмів, тобто за біохімічною потребою в кисні (БПК). БПК визначають за кількістю кисню в грамах на 1 м³ (г/м³) або в міліграмах на 1 л (мг/л). Повне окислення органічних речовин при температурі 20° С триває не менше 100 днів. Для зручності лабораторних досліджень досить визначити кількість кисню, витраченого на мінералізацію органічних речовин за 5 або 20 діб, тобто визначити БПК₅ або БПК₂₀. Знаючи БПК₅, можна визначити БПК₅ і БПК₂₀.

Ступінь забрудненості стічних вод кислотами і лугами визначають за показником «реакції води» рН. Цей показник має велике значення при виборі потрібних матеріалів для мережі та споруд. Реакція води дуже сильно позначається на перебігу процесів мінералізації. В деяких випадках перед подаванням стічних вод на очисні споруди треба їх нейтралізувати. Міські стічні води зазвичай мають рН = 7,2-7,5 (тобто малолужну реакцію). В об'ємі стоків є розчинений кисень, а також кисень, що входить до складу деяких сполук, які забруднюють воду. Він іде на окислення органічних речовин частково або цілком, після цього в воді починаються процеси гниття з виділенням газоподібних продуктів (метану, сірководню та ін.).

Співвідношення між загальним вмістом кисню у воді і БПК органічних домішок у тому ж об'ємі, показане в процентах, називають сталістю або стійкістю води. При стійкості 50% загнивання починається на третій день, і при стійкості 99% — на 20-й день. Ступінь бактеріального забруднення стічних вод визначають за «колі-титром» або «колі-індексом» (див. розділ Т-8). Для господарсько-фекальних стічних вод «колі-титр» зазвичай не перевищує 0,000001. На деяких підприємствах стічні води забруднені радіоактивними речовинами.