1. Zusammensetzung und Eigenschaften von Abwasser

Für die Bestimmung der Gefahr bestimmter Abwässer sowie für die Wahl der Technologie ihrer Reinigung sind die Informationen über die chemische Zusammensetzung dieser Gewässer, d. das Vorhandensein verschiedener Verunreinigungen (Schadstoffe) in ihnen. Diese Informationen sollten sowohl qualitativ als auch quantitativ sein. Es gibt zwei Möglichkeiten, die Qualitätsmerkmale des Flusses zu erhalten:

durch Analysieren der Quellen der Abflussbildung (d. h. es ist notwendig, den gesamten Prozess der Abwasserbildung vom Moment des Beginns der Verwendung von sauberem Wasser bis zu dem Moment, in dem es in der Kläranlage aufgenommen oder in das Reservoir eingeleitet wird, unter Berücksichtigung aller möglichen Quellen von Schadstoffen zu verfolgen);

durch direkte Probenahme von Wasser und deren chemische Analyse.

Zur möglichst effektiven Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Wasser ist eine Kombination dieser beiden Wege notwendig, da Die chemische Analyse impliziert, dass zum Zeitpunkt der Durchführung Informationen darüber vorliegen müssen, welche Stoffe wir aufspüren wollen. Ohne diese Information ist die Bestimmung der Zusammensetzung von Wasser auf chemischem Wege bedeutungslos, weil Die Analyse kann unbegrenzt fortgesetzt werden.

Die quantitative Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Abwasser kann nur durch Laborversuche mit chemischen, physikalischen und biologischen Analysemethoden und deren verschiedenen Kombinationen erfolgen.

1.1. Arten von Abwasser

In den Städten und anderen Siedlungen bildet sich die flüssige Verschmutzung der verschiedenen Natur. Dazu gehören physiologische Sekretionen von Menschen und Tieren, Wasser aus Bädern, Wäschereien, Waschräumen, Straßen usw.

In Anwesenheit von Industrieunternehmen werden sie zu der Verschmutzung hinzugefügt, die als Ergebnis von technologischen Prozessen gebildet wird und teilweise mit Wasser verdünnt ist.

Auf dieser Grundlage können wir sagen, dass Abwasser (Abwasser) eine Flüssigkeit ist, die von einer Person verwendet wurde, um bestimmte Bedürfnisse zu erfüllen, und zusätzliche Verunreinigungen (Schadstoffe) erhielt, die ihre chemische Zusammensetzung und ihre physikalischen Eigenschaften veränderten. Je nach ihrer Herkunft können sie in folgende Gruppen eingeteilt werden (Abb. 1.1): Haushalt (Haushalt und Fäkalien), Produktion und Atmosphären.

Abb. 1.1. Klassifizierung von Abwasser, abhängig von ihrer Ausbildung

Das häusliche Abwasser wird durch die Art seiner Bildung in Fäkalien (hauptsächlich mit physiologischen Abfällen verunreinigt) und Haushalt (aus Bädern, Spülen, Wäschereien usw.) unterteilt. Die Zusammensetzung der häuslichen Gewässer ist im allgemeinen einheitlich und durch den quantitativen Gehalt an organischen Stoffen im gelösten und ungelösten Zustand gekennzeichnet.

Industrieabwasser entsteht durch den Einsatz von Wasser in technologischen Prozessen. Die Zusammensetzung (qualitativ und quantitativ) dieser Gewässer ist äußerst vielfältig und hängt von der Art der Produktion, der Art der hergestellten Produkte und den Eigenschaften der technologischen Prozesse ab. Abhängig von der Menge der enthaltenen Verunreinigungen wird das industrielle Abwasser in verschmutzte (vor der Einleitung in das Reservoir oder Entwässerungsnetz der Siedlung, sowie vor der Wiederverwendung vorsorglich Behandlung behandelt) und bedingt sauber (kann in das Gewässer oder Entwässerungsnetz der Siedlung entladen werden, sowie wiederverwendet ohne Vorverarbeitung).

Darüber hinaus können Abwässer von Industrieunternehmen durch zwei Kategorien von Abwässern repräsentiert werden:

technisch, verwendet, um die Arbeit der technologischen Ausrüstung sicherzustellen;

technologisch, die direkt in technologische Prozesse involviert waren.

Atmosphärisches Abwasser ist das Ergebnis von Regen, schmelzendem Schnee; Sie enthalten hauptsächlich mineralische Verunreinigungen und in geringerem Maße organische Stoffe. Sie sind jeweils in Regen geteilt und aufgetaut. Sie enthalten auch Wasser, das für die Reinigung von Straßen und Gebäuden verwendet wird.

In letzter Zeit ist die Landwirtschaft zu einer neuen Quelle der Wasserverschmutzung geworden. Dies liegt an der Verwendung von mineralischen und organischen Düngemitteln, giftigen Chemikalien usw.

Zusätzlich können Sie eine andere Gruppe von Abwässern auswählen, das so genannte gemischte Abwasser. Sie entstehen durch das Mischen der oben genannten Abwasserarten in Abwassersystemen.

Was ist mit Abwasser gemeint?

Der Mensch kann in jeder Hinsicht auf Wasser nicht verzichten. Der Wasserverbrauch wird durchgeführt, um das Leben im täglichen Leben bei der Gewinnung von Mineralien und der Herstellung einer Vielzahl von Produktnamen zu erhalten. Eine große Menge an flüssigen Ressourcen im Prozess der Nutzung ist verschmutzt. Solche Flüssigkeiten werden als Abwasser bezeichnet.

Unbehandeltes Abwasser gefährdet Menschen.

Definition und Klassifizierung

Um eine detaillierte Beschreibung aller verschmutzten Flüssigkeiten zu geben, ist es notwendig, genau zu bestimmen, welches Abwasser ist. Abwasser sind alle Arten von Wasser aus den Gebieten von Produktionsstätten und Siedlungen mit degradierten Eigenschaften und Eigenschaften als Folge von menschlicher Aktivität, sowie atmosphärische Niederschläge (Regen, Schnee, Hagel), die unkontrolliert sind oder durch das Abwassersystem für das Recycling, sekundäre Nutzung und Ableitung in Natur

Die Einstufung von Abwasser ist sehr vielfältig und umfangreich. Alle Abläufe werden nach folgenden Parametern in Typen und Typen eingeteilt:

  • Ursprungsquelle;
  • über die Zusammensetzung der Verschmutzung;
  • Konzentration der Verschmutzung;
  • durch Säure und Toxizität.

Nach der Quelle der Ausbildung werden die folgenden Arten von Abwasser unterschieden:

Haus- und Oberflächenabläufe haben eine ähnliche Zusammensetzung. Industrielle Flüssigkeiten besitzen eine große Vielfalt und können in Unterarten eingeteilt werden.

Je nach Zusammensetzung der Verschmutzung wird das Abwasser in folgende Arten von Flüssigkeiten unterteilt:

  • mit organischen Verunreinigungen;
  • mit Mineral;
  • gemischt, mineralisch-organisch.

Laut Konzentrationsindikatoren wird das Abwasser in vier Arten unterteilt: gering verschmutzt, mittelverschmutzt, stark verschmutzt, gefährlich. Das Messkriterium ist der pH-Parameter. Je nach Grad der Konzentration wird auch eine Unterteilung nach Säure und Toxizität verwendet, von schwach bis stark.

Charakteristisch

Schlüsselparameter, die das Abwasser charakterisieren:

  1. Volumen der Suspensionen.
  2. Die Dichte der Sedimentelemente.
  3. Konzentration von raffinierten Produkten.
  4. Der Gehalt einzelner Elemente: Phosphat, Ammoniumstickstoff.
  5. Die Konzentration von Fett und Tensid.
  6. Nachnahme
  7. BSB.
  8. pH.

Schlüsselindikatoren der Abwasserqualität - CSB, BSB und pH.

Chemischer Sauerstoffverbrauch (CSB) ist ein Indikator für die Konzentration organischer Substanzen in einer Flüssigkeit. Berechnet in Milligramm Sauerstoff, dessen Menge verbraucht wurde, um oxidative organische Prozesse in einem Liter Wasser durchzuführen. Es wird durch zahlreiche Labormethoden bestimmt und ist ein Schlüsselindikator für den Verschmutzungsgrad von Abwasser.

Biologischer Sauerstoffverbrauch (BSB) - quantitative Indikatoren für den Sauerstoffverbrauch durch biologische oxidative Prozesse aerober Art unter Einwirkung von Mikroorganismen. Der Schlüsselparameter zur Bestimmung der Kontamination einer Flüssigkeit mit organischen Verbindungen.

Der Indikator wird für einen bestimmten Zeitraum berechnet (BSB 5 - Sauerstoffverbrauch für 5 Tage). Die Oxidationsvorgänge für eine bestimmte Zeit werden unter Bedingungen ohne Lichtzugang mit Temperaturindizes von 20 Grad erzeugt.

Der pH-Wert des Wasserstoffs ist ein Maß für die Aktivität von Wasserstoffionen in einer Flüssigkeit. Die Verwendung des Indikators wird durch die Acidität des Abwassers bestimmt. Saure Umgebung hat einen pH-Wert von weniger als 7, alkalisch - bei einem pH-Wert von mehr als 7.

Als Teil des Abwassers können konservative und nicht-konservative Schadstoffe freigesetzt werden. Konservative Substanzen gehen keine chemischen Reaktionen ein, sie können nicht durch biologische Reinigungsverfahren zersetzt werden. Nicht-konservative Objekte können durch selbstreinigende biologische Prozesse eliminiert werden.

Abwasser enthält verschiedene Schadstoffe.

  • organisch;
  • biologisch;
  • anorganisch.

Zu den biologischen Schadstoffen zählen Mikroorganismen (Viren und Bakterien), Algen, Hefen, Pilzbildungen und Pflanzen. Quellen für chemische Verschmutzung sind Produkte der Ölraffination, synthetische Tenside, Pestizide, Schwermetalle, Dioxine, Phenole, stickstoffhaltige Substanzen usw. Boden, Schlacke, Sand, Schlamm usw. - sind physikalische Schadstoffe.

Abfallverschmutzung kann durch dimensionale Parameter von Schadstoffpartikeln charakterisiert werden:

  1. Große unlösliche Partikel (ab 0,1 mm).
  2. Schaumsuspensionen und Emulsionen (von 0,1 μm bis 0,1 mm).
  3. Calloid-Elemente (bis zu 0,1 μm).
  4. Löslich (bis zu 0,1 nm).

Häusliches Abwasser

Abflüsse, die sich als Folge des täglichen menschlichen Lebens bilden. Die Zusammensetzung ist einheitlich: calloindy Elemente in einem gelösten Zustand und organische Substanzen in ungelöst. Die Konzentration von Schadstoffen wird durch den Verdünnungswert von sauberem Wasser aus dem Sanitärsystem bestimmt.

Das häusliche Abwasser wird in zwei Arten eingeteilt: Fäkalien und Haushalt. Das häusliche Abwasser stammt aus Küchen, Toiletten, Bädern, Bädern, Wäschereien, Gastronomiegebäuden und medizinischen Einrichtungen. Die Zusammensetzung solcher Flüssigkeiten umfasst hauptsächlich menschliche physiologische Ausscheidungen, ökonomische Verschwendung organischer Natur (Proteine, Fette, Kohlenhydrate und Zersetzungsprodukte).

Ein besonderer Platz in der Zusammensetzung haben biologische Schadstoffe, die eine ernsthafte Bedrohung für den Menschen darstellen. Dies sind die einfachsten Mikroorganismen, Helminth Eier, Pilze und Bakterien. Anorganische Stoffe im Wasser enthalten Salz.

Im häuslichen Abwasser erreicht die Verschmutzung der organischen Natur 45-58%. Solche Flüssigkeiten werden über zentrale oder private Kanalisationsnetze an die Verwertungs- und Entsorgungsstellen abgegeben.

Eigenschaften von häuslichem Abwasser:

  1. Aussehen: mattes Weiß, graue Farbe, geringe Transparenz, unangenehmer Stuhlgeruch.
  2. Chemische Zusammensetzung - mineralische und organische Elemente.
  3. Substanzen sind suspendiert, Calloid und löslich.
  4. Hohe mikrobielle Kontamination - Hefen, Pilze, kleine Algen, Helminth Eier, Bakterien, pathogene Viren.
  5. Der durchschnittliche pH-Wert beträgt 7,2-7,8.

Industrieabwasser

Industrielle Abwässer entstehen durch technische Aktivitäten in Unternehmen. Sie sind in zwei Arten unterteilt: bedingt sauber und verschmutzt. Bedingt saubere Flüssigkeiten werden zur Kühlung der Arbeitsgeräte verwendet. Kontaminierte Flüssigkeiten werden in Produktionsreaktionen verwendet, sie werden mit Rohmaterialien, hergestellten Produkten usw. gewaschen. Während dieser Prozesse absorbiert die Flüssigkeit verschiedene gefährliche Verunreinigungen.

Industrieabwasser - das Ergebnis verschiedener Unternehmen

Ein gutes Beispiel ist die Zusammensetzung von Industrieabwässern in Maschinenbau- und Hüttenbetrieben. Die Flüssigkeit gelangt von verschiedenen Werkstätten (Gießerei, Wärme, Montage, Mechanik) in die Kanalisation.

Die Hauptschadstoffe sind mechanische Verunreinigungen (Staub, Schmutz, Sand, Zunder sowie Öle, Schwermetalle, Säuren). Sie werden durch ein spezielles industrielles Abflusssystem oder durch ein zentrales Kanalisationsnetz abgeleitet.

Oberflächenabflüsse

Oberflächenabfluss umfasst Fällungsprodukte. Sie sind unterteilt in Regen und aufgetauten Schnee (Schmelzen von Schnee, Eis und Hagel). Oft als Regenwasser bezeichnet. Wasser aus Waschstraßen, Springbrunnen und Entwässerungssystemen gleicht Oberflächenabläufen. Sie werden über Regenwassernetzwerke abgeleitet.

Die Zusammensetzung der atmosphärischen Flüssigkeiten ist monoton, sie enthält hauptsächlich mineralische Substanzen mit einer kleinen Menge organischer Elemente. Die Konzentration hängt von den Niederschlagsorten atmosphärischer Flüssigkeiten, dem Vorhandensein gefährlicher Produktion, der Art und Zusammensetzung der Oberfläche, auf die sie fallen, der Dauer und Intensität der Niederschläge ab.

Regen und Schmelzwasser vor dem Eintritt in die Kanalisation absorbieren alle Schadstoffe, die im Boden und auf der Oberfläche (Felder, Straßen, Gehwege, etc.) sind. Daher kann die Zusammensetzung eines solchen Abwassers geringe Konzentrationen von nicht einheitlichen Substanzen aufweisen, obwohl diese Flüssigkeiten in einem allgemeinen quantitativen Rahmen einen sehr homogenen Gehalt an Schadstoffen aufweisen.

Abwasser

Alle Abflüsse sollten zu den Verschmutzungsstellen entladen und durch Kanalisationsnetze abgeleitet werden. Je nach Standort kommen verschiedene Arten von Abwassersystemen zum Einsatz: Industrie, Regenwasser und Haushalt. Die häuslichen Kanalisationsnetze sind zentralisiert und autonom. Abwassersysteme sind in zwei Arten unterteilt: interne und externe.

Intern sind jene Netzwerke, die sich innerhalb eines Gebäudes oder Gebäudes befinden. Dazu gehören: Haustürme, Ablauftrichter, Abzweigrohre, interne Auffangwannen, Inspektionsgeräte und Brunnen. Zu den externen Systemen gehören Rohre, Brunnen, Kläranlagen, Pumpanlagen und alle anderen funktionellen Objekte außerhalb der Gebäude.

Außenabwasser ist in drei Arten unterteilt:

Im All-Well-Injektionssystem werden Sturm-, Haushalts- und Haushaltsflüssigkeiten gemeinsam über dieselben technischen Netze abgeleitet. In einem separaten System werden die Produkte von Niederschlag und Schmelzen von Schnee getrennt von Haushaltsflüssigkeiten entfernt. In dem halbgeteilten System werden Abwässer und Sedimente getrennt voneinander abgeleitet, jedoch in einem einzigen Reinigungsverteiler verbunden.

Autonome Kanalnetze werden für den Abzug von Abflüssen in Landhäusern, Cottages, Industrieanlagen und anderen Einrichtungen verwendet, in denen das zentrale System nicht angeschlossen ist.

Arten von autonomen Abwassersystemen:

  1. Cesspools
  2. Trockenschränke.
  3. Klärgruben.
  4. Filterinstallation.

Das zentrale Abwassersystem umfasst folgende Komponenten:

  • Inneneinrichtungen des Gebäudes zur Entfernung von Abflüssen;
  • externes Intra-Viertel-System;
  • Straßensystem im Freien;
  • Pump- und Druckgeräte;
  • Behandlungseinrichtungen;
  • Abfluss-Systeme in Reservoirs und Boden.

Methoden zur Reinigung und Verwendung von Abflüssen

Verschiedene Methoden zur Entfernung, Zersetzung, Zerstörung und Desinfektion werden angewendet, um die Verschmutzung aus dem Abwasser zu eliminieren.

Für die Abwasserbehandlung werden verschiedene Methoden angewendet.

  1. Physisch.
  2. Chemisch (Reagenz).
  3. Physikalisch-chemische (Flotation, Koagulation, Sedimentation, Adsorption).
  4. UV-Behandlung.
  5. Biologisch.

Die einfachsten, billigsten und am häufigsten verwendeten Reinigungsmethoden sind physikalisch. Sie basieren auf Schwerkraft- und Filtrationsmethoden. Chemische Methoden basieren auf der Zugabe von speziellen Reagenzien zu der Flüssigkeit, um zerstörende, oxidierende, spaltende und andere Prozesse in der verunreinigten Flüssigkeit hervorzurufen. Unter den biologischen Methoden versteht man die Prozesse bei der Verwendung von Mikroorganismen.

Nach der Reinigung kann das Abwasser wiederverwendet oder in Reservoirs und Boden abgelassen werden. In den Betrieben gibt es kreisförmige und geschlossene Systeme, in denen der Gebrauch und die Reinigung der Abflüsse wiederholt werden.

In spezialisierten Einrichtungen zur Beseitigung von Umweltverschmutzung wird häusliches Abwasser nach der vollständigen Reinigung oft als Ressource zur Bewässerung landwirtschaftlicher Flächen verwendet. Eine gründliche Reinigung mit allen Methoden ermöglicht es, die Abflüsse in den Zustand zu bringen, in dem Wasser für die Wasserversorgung geeignet ist.

Definition der Abwassereigenschaften

Hochmolekulare Substanzen, Monomere, Polymerteilchen usw.

Viele Abwässer der chemischen Industrie können neben gelösten organischen und anorganischen Substanzen auch kolloidale Verunreinigungen sowie suspendierte (grobe und feine) Substanzen enthalten, deren Dichte größer oder kleiner als die Dichte von Wasser sein kann. In einigen Fällen enthält Abwasser gelöste Gase (Schwefelwasserstoff usw.). Meistens sind Abwässer komplexe Systeme, die Mischungen verschiedener Substanzen enthalten.

Die Konzentration von Verunreinigungen im Abwasser ist unterschiedlich: Das Wasser aus Kühlprodukten und -anlagen ist praktisch nicht verschmutzt, und das Wasser aus technologischen Prozessen enthält unterschiedliche Mengen an Stoffen. Zum Beispiel enthält die Zusammensetzung von Mutterlaugen und Boden normalerweise eine signifikante Menge an Verunreinigungen und die Waschungen sind weniger verschmutzt. [9]

Der Grad der Schädlichkeit von Abwasser hängt von der Toxizität von Schadstoffen ab. Verunreinigungen wie Salze von Schwermetallen, Cyaniden, Schwefelwasserstoff, Karzinogene, Benzol und viele andere verursachen eine hohe Toxizität von Abwasser.

Abwasser aus chemischen Anlagen kann brennbare und explosive Stoffe enthalten. Das Vorhandensein einer großen Anzahl von suspendierten Substanzen oder Verbindungen, die in wässriger Lösung polymerisieren können, im Abwasser kann zu Verstopfungen von Rohrleitungen führen.

Es ist notwendig, die Aggressivität des Abwassers chemischer Anlagen in Bezug auf die Materialien von Pipelines und Kläranlagen zu berücksichtigen. Die Aggressivität von Abwasser kann nicht nur vom pH-Wert, sondern auch von bestimmten Salzen und gasförmigen Produkten abhängen. Zu den sehr aggressiven gehören das Abwasser aus der Produktion von Säuren, Phosphat und anderen Düngemitteln, Galvanik, Ölraffinerien, synthetische Fettsäureproduktion und viele andere. [12]

Oft enthalten Abwässer Substanzen mit einem starken unangenehmen Geruch (Sulfide, Disulfide, Schwefelwasserstoff, Mercaptide usw.). Viele chemische Produktionsabwässer sind aufgrund der Kontamination mit Farbstoffen oder anderen Farbstoffen gefärbt.

Das Vorhandensein von oberflächenaktiven Substanzen im Abwasser bestimmt ihre Schaumbildungsfähigkeit.

Das Eindringen von Brauchwasser in industrielles Abwasser führt zu einer biologischen Verschmutzung des Abwassers.

Die Temperatur von Abwasser kann stark variieren.

Die Art der Bildung und Einleitung von Abwasser kann unterschiedlich sein. Viele Prozesse sind durch periodische Salzwasser- und Salzwasserableitungen gekennzeichnet. [10]

Abwasser ist nicht homogen. Als große Gruppen unterscheiden sich häusliche und industrielle Abwässer, ebenso wie atmosphärische, wie bereits erwähnt. Eine solche Kläranlage basiert auf ihrer Herkunft und berücksichtigt nicht deren Zusammensetzung. Tatsache ist, dass es sehr schwierig ist, die Inhaltsstoffe von Abwasser kurz zu beschreiben, da verunreinigte Gewässer mehr oder weniger viele Stoffe enthalten können. Die Feststoffe im Abwasser variieren in der Größe. Der Bereich der Größe ist ziemlich breit: von großen mechanischen Verunreinigungen, die von Gittern mit einigen Zentimetern Abstand gehalten werden, bis zu halb aufgelösten und gelösten Substanzen, die nur mit einem Mikroskop unterschieden werden können. Darunter sind Schwebeteilchen, von groben Sandkörnern bis zu kleinsten Suspensionen. [2]

Wenn Sie zum Beispiel eine kleine Menge Abwasser aus einem städtischen Abwasserkanal zur Probenahme entnehmen und es sich absetzen lassen, bildet sich einige Zeit später am Boden des Behälters ein Sediment, in das das Abwasser gegossen wird, dh feste Stoffe werden freigesetzt. Das zum Testen genommene Wasser hat sich aufgehellt, ist aber noch nicht vollständig sauber. Die Trübung des Wassers beruht auf der Anwesenheit von halb-gelösten oder, wie man manchmal auch sagt, kolloidalen Teilchen. Diese Teilchen sind so klein, dass sie sich nicht auf dem Boden absetzen, sondern aufgrund der unregelmäßigen thermischen Bewegung von Wassermolekülen suspendiert sind. Dieser Prozess wird als Brownsche Molekularbewegung mit dem Namen des Wissenschaftlers bezeichnet, der ihn zuerst entdeckt hat. Gelöste Substanzen sind mit bloßem Auge nicht zu unterscheiden und verursachen keine Wassertrübung. Die ausgefällten, halb gelösten und gelösten Stoffe im Abwasser sind hauptsächlich organische Substanzen (58%), also Produkte lebender Natur. Da sie alle chemische Verbindungen von Kohlenstoff sind, verbrennen sie in einem trockenen Zustand. Die verbleibenden Feststoffe (42%) sind anorganisch. Dazu gehören Mineralien wie Ton, Sand und andere; Diese Substanzen brennen nicht. In der Natur zersetzen sich alle organischen Substanzen nach einiger Zeit. Dies kann verifiziert werden, wenn beispielsweise ein Schiff mit Bodensediment von Abwasserproben mehrere Tage offen gelassen wird. Das Sediment, das hauptsächlich aus organischen Substanzen besteht, wird bald zu einer verrottenden Masse mit einem sehr unangenehmen Geruch. Darüber hinaus beginnt nicht nur das Sediment, sondern auch das schlammige Wasser darüber schnell zu verfaulen, was leicht durch den Geruch bestimmt wird. In diesem Wasser gibt es immer noch eine signifikante Menge an zersetzendem organischem Material. Wenn dieses trübe Wasser unter Laborbedingungen durch einen Feinfilter geleitet wird, setzen sich die halbgelösten Stoffe auf dem Filter ab und das resultierende gefilterte Wasser wird klar sein. Aber selbst von ihr beginnt nach einiger Zeit ein unangenehmer fauler Geruch. Dies deutet darauf hin, dass selbst gelöste Stoffe, die nicht vom Filter aufgefangen wurden, zum Teil organische Substanzen sind und sich dadurch zersetzen. Diese Experimente zeigen, dass die Abwasserbehandlung nicht auf den Niederschlag beschränkt ist, dh Absetzen. Organische Substanzen verbleiben in trübem Wasser, und sogar als Ergebnis der nachfolgenden Reinigung ist es nicht möglich, Wasser zu erhalten, das keine zerfallsverursachenden Substanzen enthält. [2]

Lassen Sie uns zu unserer Wasserprobe zurückkehren. Wenn zum Beispiel sein Aufenthalt in der Kanalisation der Stadt nicht lang war, wird er schmutzig grau aussehen. Zunächst erscheint es merkwürdig, dass das Wasser gar nicht konzentriert und dreckiger ist als der Inhalt der Fäkaliengruben. Es ist jedoch zu beachten, dass das in die Kanalisation eingeleitete Abwasser hauptsächlich aus Wasser besteht (99,9% Wasser und 0,1% Feststoffe). Solche Abwässer, die dem Wasser von Waschböden ähneln, haben keinen stechenden Geruch, wenn sie lange Zeit nicht durch städtische Kanäle fließen. Dies ist immer noch Süßwasser, der Zersetzungsprozeß hat noch nicht begonnen. [2]

Der begonnene Zersetzungsprozeß kann durch die Schwärzung des Wassers und den von ihm ausgehenden scharfen, unangenehmen Geruch beurteilt werden. Bei der Zersetzung von Proteinverbindungen zusammen mit anderen Substanzen wird Schwefelwasserstoff freigesetzt. Dies ist ein giftiges Gas, dessen Anwesenheit im Wasser sogar in kleinen Mengen den Geruch von faulen Eiern gibt. Schwefelwasserstoff bildet zusammen mit dem Eisen, das ständig im Wasser vorhanden ist, schwarzes schwefelhaltiges Eisen, was die Schwärzung des zersetzten Wassers erklärt. Der Prozess des Zerfalls wird von der Freisetzung eines stinkenden Geruchs begleitet. Dies geschieht nicht nur bei Abwässern, sondern auch beim Verfall von Schlick und festen Abfällen. [2]

Für städtische Abwässer ist es in allgemeinen Berechnungen manchmal ratsam, die Menge der Schadstoffe pro Einwohner zu kennen. Die Berechnungen ergaben, dass pro Tag und Bewohner 60 g ausfällende, 30 Prozent ausfallende Sedimente und 100 g gelöste Stoffe pro Tag ausmachen (in der Praxis werden Sedimentation und nicht abgelagerte Stoffe als Schwebstoffe bezeichnet. Pro Einwohner pro Tag werden 65 g Schwebstoffe geschätzt, nicht 90 g.). Die Gesamtmenge pro Tag pro Einwohner beträgt 190 g Feststoffe. Zwei Drittel der absetzenden und nicht absetzenden Stoffe sind organischen Ursprungs. Bei gelösten Stoffen machen organische Verbindungen die Hälfte aus. Große Abfälle, die auf Gittern und Sieben eingeschlossen sind (Holzstücke, Kork, Reste von Früchten, Gemüse, Papier, Textilien und viele andere Feststoffe) sind in einer Menge von 2 bis 10 Litern pro Person und Jahr enthalten (die Norm für die Berechnungen in UdSSR, ist 8 l / Person pro Jahr für Gitter mit prozorim16 mm.). Diese Werte sind gemittelt und als Ergebnis von Laboruntersuchungen von städtischen Abwässern erhalten. In einigen Fällen werden Abweichungen in der Zusammensetzung dieser Abwässer beobachtet, hauptsächlich aufgrund ihrer Vermischung mit industriellen Abwässern. [2]

Neben den physikalischen Eigenschaften des Abwassers und seiner chemischen Zusammensetzung ist es wichtig, die biologischen Eigenschaften dieser Gewässer zu kennen. In jedem Abwasser ist eine große Anzahl von Mikroorganismen. Dies sind vor allem Bakterien. In 1 cm3 Abwasser, also im Volumen von weniger Fingerhut, befinden sich mehrere hundert Millionen Bakterien. Die gesamte Bakterienmasse beträgt etwa 0,04% der gesamten Abwassermenge. Diese Bakterien sind in harmlose, verdächtige und gefährliche, dh pathogene Bakterien unterteilt. Typischerweise enthält kommunales Abwasser mehr oder weniger pathogene Bakterien. Aus hygienischer Sicht sollte Abwasser mit einer minimalen Anzahl von Bakterien als zweifelhaft und mit einer großen Anzahl gesundheitsgefährdend angesehen werden. [2]

Definition der Abwassereigenschaften

Abwasserqualitätsindikatoren

Zur Bestimmung der Zusammensetzung des Abwassers wird die sanitär-chemische Analyse nach folgenden Indikatoren durchgeführt:

- Geruch, Punkte, - organoleptischer Indikator, der das Vorhandensein von Geruchsstoffen im Wasser charakterisiert. Der Geruch wird qualitativ bei einer Temperatur von 20 ° C bestimmt und wird als faul, fischig, grasig, erdig, muffig beschrieben;

- pH - pH (negativer Logarithmus der Konzentration von Wasserstoffionen);

- Transparenz, cm, charakterisiert den Verschmutzungsgrad von Abwasser durch ungelöste und kolloidale Verunreinigungen;

- Trockenrückstand, mg / l (Gesamtmineralisierung), charakterisiert die Konzentration gelöster organischer und mineralischer Verunreinigungen im Abwasser. Der trockene Rückstand wird durch Verdampfen eines bestimmten Volumens der filtrierten Probe und anschließendes Trocknen des Rückstandes bei einer Temperatur von 110-120 ° C bestimmt;

- dichter Rückstand, mg / l, ist der Gesamtgehalt an organischen und mineralischen Stoffen in der ungefilterten Abwasserprobe. Bestimmen Sie die Geschwindigkeit nach dem Verdampfen und Trocknen bei einer Temperatur von etwa 110 - 120 mit Abwasserproben;

- Der kalzinierte Rückstand (Aschegehalt), mg / l, kennzeichnet den Gehalt an Mineralstoffen in Wasser; es wird durch Calcinieren des trockenen Rückstands bei einer Temperatur von 800 ° C bestimmt. Wenn calciniert wird, verbrennt organisches Material und Carbonate teilweise zersetzen sich;

- suspendierte Feststoffe, mg / l, sind große Partikel (mit einem Durchmesser von mehr als 10 -4 cm), die von Papierfiltern zurückgehalten werden. Sie charakterisieren die Verunreinigung von Wasser mit Ton, Sand, verschiedenen Silikatgesteinen;

- Oxidation mg O2/ l, ist ein Indikator, der den Gesamtgehalt an oxidierbaren Substanzen in Wasser, bestimmt durch den Verbrauch eines Oxidationsmittels - Sauerstoff, charakterisiert.

Lassen Sie uns auf einen der wichtigsten Indikatoren für die Qualität des Abwassers eingehen - Oxidierbarkeit. Mit Oxidation ist der Gesamtgehalt an Reduktionsmitteln organischer und anorganischer Natur in Wasser gemeint. Dieser Wert charakterisiert den Wassergehalt von organischen und mineralischen Stoffen, die unter bestimmten Bedingungen durch eines der starken chemischen Oxidationsmittel oxidiert werden. Im städtischen Abwasser überwiegen organische Reduktionsmittel, daher wird die gesamte Oxidierbarkeit auf organische Verunreinigungen von Wasser zurückgeführt. Oxidierbarkeit ist ein Gruppenindikator. In Abhängigkeit von der Art des verwendeten Oxidationsmittels wird die chemische und biochemische Oxidierbarkeit unterschieden. Die Ergebnisse der Bestimmung der Oxidierbarkeit, unabhängig von der Art des Oxidationsmittels, sind in mg / l O angegeben2.

Bei der Bestimmung der chemischen Oxidationsfähigkeit mit einem chemischen Oxidationsmittel. Der CSB-Wert wird bestimmt, indem organische Verbindungen mit einer chemisch reinen konzentrierten Schwefelsäure erhitzt werden, zu der Kaliumiodat oder Chromsäuresalze zugegeben werden, die ihren Sauerstoff zur Oxidation abgeben. Chemische Oxidierbarkeit kann Permanganat sein (Oxidationsmittel KM n O4), Bichromat (ein Oxidationsmittel Kaliumbichromat K2 Cr 2Oh7) und Iodat (Oxidationsmittel Kaliumiodat K I O3). Der höchste Oxidationsgrad wird durch die Methoden der Bichromat- und Iodatwasserbehandlung erreicht. Bichromat- und Jodatoxidation werden auch als chemischer Sauerstoffbedarf (COD) bezeichnet. Gleichzeitig wird die für die Oxidation von Wasserverunreinigungen benötigte Sauerstoffmenge geschätzt.

Bei der Bestimmung des CSB kann der Verschmutzungsgrad der Gewässer mit organischen Stoffen ausreichend bewertet werden. Der experimentelle CSB ist jedoch oft kleiner als der theoretische Wert, der durch die stöchiometrische Oxidationsgleichung berechnet wird, da eine Reihe von organischen Substanzen (Farbstoffe, synthetische Tenside, komplexe Kohlenwasserstoffe usw.) nicht vollständig oxidiert oder gar nicht oxidiert werden. Die Permanganatoxidierbarkeit ist das Sauerstoffäquivalent von leicht oxidierbaren Verunreinigungen. Dieser Indikator wird schnell und einfach ermittelt, um Vergleichsdaten zu erhalten.

Wenn in der Analyse Kaliumpermanganat als Oxidationsmittel verwendet wird (KM n O4), dann bestimmen Sie die sogenannte Permanganat-Oxidation, ausgedrückt in Sauerstoff - die Anzahl der Milligramm Sauerstoff für die Oxidation von Verunreinigungen in 1 Liter Wasser verbraucht. Die vollständigste Oxidation wird durch Kaliumbichromat erreicht, daher wird die Bichromatoxidation als chemischer Sauerstoffverbrauch (COD) bezeichnet.

Wenn die Oxidation unter Beteiligung von aeroben Bakterien durchgeführt wird, dann bestimmen Sie den biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB) - die Menge an Sauerstoff für die biochemische Oxidation von Schadstoffen während der Lebensdauer von aeroben Bakterien verbraucht, ausgedrückt als O-Konzentration2 in mg / l oder g / m 3. Dieser Indikator wird 20 Tage lang bei einer Temperatur von 20ºC bestimmt und bedeutet BSB20 (für viele Arten von Abwasser BSB20 = BODist voll), und für 5 Tage - BOD5.

Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB) ist die Menge an Sauerstoff, die für die Oxidation organischer Substanzen durch aerobe Mikroorganismen während ihrer Vitalaktivität benötigt wird. Gewöhnlich bestimmen Sie den biochemischen Sauerstoffbedarf für 5 und 20 Tage und bezeichnen ihn, beziehungsweise BOD5 und BOD20. BSB charakterisiert nicht die gesamte Menge an organischen Stoffen im Abwasser, weil es berücksichtigt nicht die organischen Substanzen, die zum Wachstum von Bakterien führen, sowie persistente organische Substanzen, die nicht vom biochemischen Prozess beeinflusst werden. Der Wert von BSB ist bemerkenswert, da er fast exakt mit dem tatsächlichen Sauerstoffverbrauch für den Reinigungsprozess in bestehenden Anlagen übereinstimmt.

Biologischer Sauerstoffverbrauch ist ein Indikator für Wasserverschmutzung, die die Fähigkeit von Bakterien charakterisiert, organische Stoffe zu verdauen: BSB5 bestimmt die Sauerstoffmenge, die über eine bestimmte Zeit (5 Tage) bei einer Temperatur von 25 ° C die zuvor geimpfte Probe oxidiert. Eine Zeit von 5 Tagen ist ausreichend für die biologische Oxidation einer Fraktion von kohlenstoffhaltigen organischen Substanzen, die in kommunalem Abwasser gefunden werden. Normalerweise wird während dieser Zeit organischer oder Ammoniumstickstoff oxidiert. Die vollständige aerobe Reinigung erfordert 20 Tage (BSB20) - die Zeit, die für die Oxidation komplexer stickstoffhaltiger biologisch abbaubarer Verbindungen wie Proteinen und Proteinen benötigt wird.

Die biochemische Oxidation verschiedener Substanzen erfolgt unterschiedlich schnell. Für leicht oxidierende ("biologisch milde") Substanzen sind Formaldehyd, niedere aliphatische Alkohole, Phenol, Furfural usw. eingeschlossen, Kresole, Naphthole, Xylenole, Resorcin, anionische Tenside usw. nehmen die mittlere Position ein. Sulfonol, nichtionische Tenside usw.

Gesamter biochemischer Sauerstoffverbrauch (BSBn) ist die Sauerstoffmenge, die für die Oxidation von organischen Verunreinigungen vor Beginn von Nitrifikationsvorgängen benötigt wird. Die Menge an Sauerstoff, die für die Oxidation von Ammoniumstickstoff zu Nitriten und Nitraten verbraucht wird, wird bei der Bestimmung des BSB nicht berücksichtigt. Für häusliches Abwasser (ohne signifikante Verunreinigungen der Produktion) den BSB bestimmen20, Wenn man bedenkt, dass dieser Wert nahe bei BOD liegtn.

Ein wichtiger Indikator, der die Fähigkeit der Abwasserbelastung zur biochemischen Oxidation charakterisiert, ist das Verhältnis von BSBist voll/ Cod. Je höher dieses Verhältnis ist, desto mehr Verunreinigungen des organischen Abwassers können während des biologischen Behandlungsprozesses entfernt werden. Es wird angenommen, dass die Verwendung von biologischen Methoden ratsam ist, wenn BSBist voll/ Nachnahme 0,5. Städtisches Abwasser BSB20 beträgt etwa 86% des CSB, für Industrieabwässer - 25 - 80% des CSB.

Im häuslichen und in der Nähe von ihnen verbraucht die Zusammensetzung des industriellen Abwassers während des ersten Tages ungefähr 21% Sauerstoff für 5 Tage - ungefähr 87,5%, für 20 Tage - 100% Sauerstoff, der für die Oxidation benötigt wird. Für häusliches Abwasser BSB20 macht 86% des COD aus, aber viele Industrieabwässer haben einen COD über BOD20 50% oder mehr.

Das Verhältnis der BSB-Werteist voll und COD charakterisiert die Fähigkeit von Verunreinigungen aus Abwasser zur biochemischen Oxidation. Für das Abwasser, nach der biologischen Behandlung, das Verhältnis von BSBist voll und COD ist signifikant reduziert, was auf die Entfernung von biologisch oxidierbaren Substanzen hinweist.

Die Menge an Sauerstoff, die in Wasser gelöst ist, ist wichtig für die Beurteilung des hygienischen Zustandes des Reservoirs; In Anwesenheit von Schadstoffen im Abwasser nimmt die Menge an gelöstem Sauerstoff ab, wenn er für die Oxidation dieser Substanzen verbraucht wird.

Zu den Qualitätsindikatoren für Abwasser gehören auch:

- Stickstoff (Gesamt - N, Ammonium - N N4 +, Nitrit - N O2 -, Nitrat - N O3 - );

- gelöster Sauerstoff. Die Menge an Sauerstoff, die in Wasser gelöst ist, ist wichtig für die Beurteilung des hygienischen Zustandes des Reservoirs; In Anwesenheit von Schadstoffen im Abwasser nimmt die Menge an gelöstem Sauerstoff ab, wenn er für die Oxidation dieser Substanzen verbraucht wird.

Mikrobielle Zahl - die Zahl der Bakterien pro Volumeneinheit - hygienischer und bakteriologischer Indikator, der die allgemeine Aussaat von Abwasser durch Mikroorganismen kennzeichnet.

Bei Anwesenheit spezifischer Inhaltsstoffe für das Unternehmen oder die Stadt im Abwasser wird eine Analyse durchgeführt, um den Gehalt dieser Stoffe zu bestimmen.

In den großen und mittelgroßen Städten des Landes werden industrielle und häusliche Abwässer in der Regel in das städtische Abwassernetz zur weiteren gemeinsamen Behandlung in den städtischen Kläranlagen eingeleitet (biologische Behandlung). In diesem Zusammenhang unterliegen die Wassernutzer für die Umsetzung der nachhaltigen Arbeit der städtischen Kläranlagen den Qualitätsanforderungen des abgeleiteten Abwassers.

Ökologie-Verzeichnis

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Bestimmung der Abwassereigenschaften

Die richtige Probenahmetechnik ist für eine genaue Analyse zur Bestimmung der Abwassereigenschaften unerlässlich. Um die Eigenschaften zu bestimmen, die den gesamten Abwasserstrom charakterisieren, sollten Proben entnommen werden, bei denen das Abwasser gut vermischt ist. Eine Stichprobe, die zu einem bestimmten Zeitpunkt zufällig entnommen wurde, kann nur die Bedingungen in der Kanalisation widerspiegeln, die für die Dauer der Sammlung nicht typisch sind, da sich die Indikatoren für einlaufendes Abwasser nicht in der Stabilität unterscheiden. Bei der Durchschnittsprobe handelt es sich um eine Mischung aus einzelnen Proben, die entsprechend der Art der Veränderung der Abwassermenge entnommen werden. ]

Eine solche Probe wird üblicherweise wie folgt erhalten: einzelne Abwasserproben werden in bestimmten Intervallen entnommen, beispielsweise nach einer Stunde, diese Proben werden in einem Kühlschrank oder einer Eiskammer gelagert, und dann werden Proben zum Mischen in Verhältnissen entnommen, die den entsprechenden Strömungswerten entsprechen. Als Ergebnis wird eine mittlere proportionale Abwasserprobe mit Durchschnittswerten erhalten. Die Durchflussmenge wird entweder vom Durchflussmesser oder von einem anderen Aufzeichnungsgerät bestimmt. ]

Durchschnittswerte für bestimmte Zeiträume werden untersucht, um die Wirksamkeit der Behandlungsanlage und den Grad ihrer Arbeitsbelastung zu beurteilen. Die häufigste Auswahl von durchschnittlichen täglichen Proben an Wochentagen. ]

Die gebräuchlichsten Laboruntersuchungen zur Bestimmung der Eigenschaften von kommunalem Abwasser sind die Bestimmung von BSB und der Gehalt an Schwebstoffen. Daten über BSB und Kosten sind grundlegend für die Auslegung von biologischen Behandlungsanlagen, während die Konzentration von Schwebstoffen, korreliert mit BSB, einen möglichen Grad der Entfernung von organischen Substanzen während der primären Sedimentation anzeigt. In einigen Fällen sollten Sie eine erschöpfende Analyse durchführen, um die in der Tabelle angegebenen Daten zu erhalten. 9.2. Auf Basis dieser Daten können der mögliche Reinigungsgrad sowie die Eigenschaften von Abwasser ermittelt werden. Zusätzlich ist diese Analyse notwendig, um die Temperatur von Abwasser, pH-Wert, CSB, Alkalinität, Farbe, die Anwesenheit von Fetten und einigen Schwermetallen zu erfassen. Die Wahl der Analyse hängt von der Art des in die Kanalisation eintretenden Industrieabwassers ab. Die Durchführung einer erschöpfenden Analyse der in Absatz 3.9 beschriebenen BSB ist äußerst wichtig, da dieser Indikator mehr als jeder andere mit dem Betrieb des biologischen Behandlungssystems verbunden ist. Zusätzlich zu BPKb und Konstanten weist die Beziehung von BOD zu COD und BOD zu dem organischen Teil des trockenen Rückstands auf die Möglichkeit des biologischen Abbaus von organischen Verbindungen hin, die in dem Abwasser vorhanden sind. Das Vorhandensein von in industriellen Abwässern eindringenden inhibitorischen Substanzen oder Toxinen kann durch Erhöhung der BSB-Werte beurteilt werden, wenn der Grad der Verdünnung zunimmt, die Lag-Phase im Anfangsstadium der Analyse mit ausreichendem Bakterien-Priming und durch fluktuierende Testergebnisse vorliegt. Es ist sehr wichtig, dass Labortests mit Daten über den Betrieb der Kläranlage während der Probenahme korreliert werden. Für die anschließende Interpretation der gewonnenen Analyseergebnisse sind Informationen über Abwasserverbrauch, Wochentag, Wetterbedingungen und Niederschlagsmengen, abnormale Abwassereinleitungen, beispielsweise bei einem Ausfall von Vorbehandlungsanlagen in einem großen Industriebetrieb etc., unerlässlich. ]

Die Untersuchung der Biooxidation ist am besten geeignet, um die Eigenschaften industrieller Abwässer von neuen Industrieunternehmen zu bewerten, die beabsichtigen, kommunale Kläranlagen zu nutzen, um ihr Abwasser zu verarbeiten. Obwohl die meisten industriellen Abwässer nach der Verdünnung mit Haushaltsabwasser einer biologischen Behandlung zugänglicher sind, bevor Genehmigungen für die Einleitung dieser Abwässer in das städtische Kanalisationssystem erteilt werden, sollten sie Labortests unterzogen werden. Dies sollte insbesondere dann geschehen, wenn das Volumen des vorgeschlagenen Abwassers im Vergleich zum Verbrauch von häuslichem Abwasser erheblich ist und wenn die geschätzten Abwässer von einem Typ sind, der bereits Schwierigkeiten bei der Reinigung verursacht hat. Die Verwaltung dieses Unternehmens ist verpflichtet, genaue Angaben über die Abwassermenge zu machen, einschließlich geschätzter Durchflussschwankungen nach Tag und Woche, Abwassercharakteristika mit geschätzten täglichen und stündlichen Abweichungen von den Durchschnittswerten sowie Informationen über Vorbehandlungsanlagen. ]

Die Laborausrüstung für das Studium der aeroben Behandlung ist in Abb. 9.3. Abwasser wird aus dem gekühlten Tank in die Belüftungskammer gepumpt; Luft wird durch einen porösen Diffusor an der Unterseite geliefert. Das belüftete Gemisch strömt durch das Verbindungsrohr zur Schwerkrafttrennung zum Sumpf. Die saubere Oberflächenschicht wird entfernt, und der gefällte Schlamm wird mittels Luftheber in den Belüftungszylinder zurückgeführt. Die Belüftungsdauer und die Belastung des BSB sollten denen eines realen Reinigungssystems entsprechen, dessen Arbeit simuliert wird. Der Grad der Abwasserbehandlung ist am einfachsten zu messen, aber die Wirksamkeit der Verringerung von BSB oder CSB, die Sedimentation von Schlamm in der Mischung und durch Mikroskopie des Belebtschlamms. Die Anlage sollte sowohl rein industrielle Abfälle als auch deren Mischung mit häuslichem Abwasser behandeln. Wenn industrielles Abwasser getrennt behandelt wird, kann es notwendig sein, es zu neutralisieren oder anorganischen Stickstoff und Phosphat hinzuzufügen, um das Gleichgewicht der Nährstoffe aufrechtzuerhalten. Zur Bestimmung des Verdünnungsgrades, der in realen Kläranlagen verwendet werden sollte, wird eine gemeinsame Behandlung bei mehreren unterschiedlichen Verhältnissen von Industrieabwässern zu Haushalten durchgeführt. ]

Abwasser - Arten und Zusammensetzung

In diesem Artikel werde ich über Abwasser sprechen. Aus der Sicht der Installation von Abwasser in einem Privathaus ist diese Information völlig überflüssig, aber dann werden Sie verstehen, wie gefährlich diese Gewässer sind und wie wichtig es ist, das Abwassersystem korrekt zu machen. In jedem Fall wird der Wunsch, einfach alles im Garten oder in den Graben unter dem Haus zu verschmelzen, ein für allemal verschwinden.

Abwasserklassifizierung

Folgende Hauptarten von Abwasser werden unterschieden:

  • Haushalt ist genau das, was jeder Hausbesitzer gegenübersteht;
  • Produktion (industriell) - Wasser im Prozess verwendet;
  • atmosphärisch (Regen) - Wasser, das während des Niederschlags gebildet wird.

Industrieabwasser

Dies sind Wässer, die in dem Verfahren verwendet werden und infolgedessen für eine weitere Verwendung ohne vorherige Reinigung ungeeignet werden. Die Zusammensetzung und Eigenschaften von Industrieabwässern können variieren. Wenn zum Beispiel in einer Zuckerfabrik Wasser zum Waschen von Zuckerrüben verwendet wurde, kann es ohne vorherige Reinigung als bedingt sauber angesehen und in einen Teich abgelassen werden. Aber das in der Nuklearindustrie verwendete Wasser darf überhaupt nicht gereinigt werden. Es muss einfach in nuklearen Repositorien gespeichert werden. Es geht jedoch nicht nur um die Probleme eines Privathauses.

Haushaltsabwasser

  • Haushaltsabwasser selbst - Wasser zum Waschen, Waschen usw. Solche Gewässer werden auch Grau genannt;
  • fäkales Abwasser - Abwasser aus Toilettenräumen. Solche Gewässer werden schwarz genannt.

Verunreinigungen, die Abwasser verschmutzen, können mineralischer, organischer und biologischer Art sein:

  • mineralische Verunreinigungen - Sand, Ton, gelöste Salze, Mineralsäuren, Laugen usw. Ungefähr 30% der Gesamtmasse an verunreinigenden häuslichen Abwasserverunreinigungen sind für Mineralien verantwortlich. Im Allgemeinen ist dies eine ungefährliche Verschmutzung;
  • organische Verunreinigungen - Verschmutzung von Pflanzen, Tieren und Bakterien. Organische Materie kann in ihrer Zusammensetzung und ihren Auswirkungen auf den Körper sehr unterschiedlich sein. Giftige organische Stoffe im häuslichen Abwasser sind jedoch selten. Nach der Masse machen organische Stoffe etwa 60 bis 70% der Gesamtmasse an Verunreinigungen aus. Dank dieser Verunreinigungen ist die chemische Zusammensetzung des Abwassers sehr vielfältig - es gibt organische Säuren, Salze, Fette, Proteine, Kohlenhydrate, Harze verschiedener Herkunft, Reste von synthetischen Organopolymeren und vieles mehr;
  • biologische Verunreinigungen - Viren, Bakterien, Pilze usw. Sie ernähren sich von organischer Materie und vermehren sich leise. Zumindest überleben sie. Ihr Anteil an der Gesamtverschmutzung ist gering, aber sie stellen das Hauptproblem dar.

Tabelle Chemische Zusammensetzung von häuslichem Abwasser gemäß den METHODISCHEN EMPFEHLUNGEN ZUR BERECHNUNG DER MENGE UND DER QUALITÄT VON NEUGEZÜNDETEM ABWASSER UND SCHÄDLICHEN STOFFEN IM SYSTEM DER ABWASSERABGABE VON MENSCHLICHEN SIEDLUNGEN

Arten von Abwasser und grundlegende Methoden für die Analyse von Schadstoffen

Veröffentlichungsdatum: 09/01/2013 2013-09-01

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Bibliographische Beschreibung:

Kutkovsky KA. Arten von Abwasser und die wichtigsten Methoden zur Analyse von Schadstoffen // Young Scientist. ?? 2013. ?? Nr. 9. ?? Pp. 119-122. ?? URL https://moluch.ru/archive/56/7745/ (Zugangsdatum: 09/02/2018).

Wasser und Niederschlag, die in natürliche Gewässer aus Siedlungsgebieten und Unternehmen gelangen, werden als Abwasser bezeichnet. Die Einleitung dieser Gewässer erfolgt mittels Abwasser oder auf natürliche Weise.

Das Abwasser ist mehr oder weniger durch die Verwendung von Abfällen oder Abwärme aus häuslichen, industriellen und industriellen Abwässern verunreinigt und unterscheidet sich auch in der negativen Seite der physikalischen und biologischen Eigenschaften [1, p. 1287]. Daraus können wir schließen, dass natürlich der anthropogene Ursprung und die Heterogenität des Abwassers sowie die Schwierigkeit der Reinigung oder Entsorgung dieses Produkts anthropogener Aktivität sind.

Aufgrund verschlechterter biologischer und physikalischer Eigenschaften wirkt sich das Abwasser nachteilig auf die Entwicklung der gesamten Biosphäre aus. Abwasser provoziert und beschleunigt die Eutrophierung von Gewässern durch den reichlichen Phosphor- und Stickstoffgehalt in ihnen und führt auch zu Veränderungen in natürlichen Biozönosen und damit zum Tod biologischer Arten, Verschmutzung von Wassernutzungsobjekten, die der Mensch als Trinkwasserquelle nutzt. Es gibt auch eine tiefgreifende Wirkung auf die artesischen Becken: ihre biologische Reinheit ist unvergleichbar mit ihrem Zustand vor der wissenschaftlich-technischen Revolution, die das Zeitalter der aktiven anthropogenen Einwirkung auf die Natur bestimmte.

Aufgrund des wissenschaftlichen und technischen Denkens, seiner Entwicklung und seiner weitverbreiteten Nutzung sind Abwasserquellen praktisch alle von Menschenhand geschaffenen Objekte: Wohngebäude, Bildungseinrichtungen, medizinische Einrichtungen, Handels- und Verkaufsstellen für Waren, verschiedene Dienstleistungsorganisationen, Tankstellen, Metallurgie, Lebensmittelindustrie, Pharmazie Industrie, Ackerland usw.

Um die Qualität und das Volumen der Abwasseraufnahme zu kontrollieren, werden Gesetze und Vorschriften entwickelt und neue und bereits bewährte Reinigungsmethoden eingeführt und entwickelt. Es wird eine umfassende Abwasseranalyse entwickelt, die es ermöglicht, einen optimalen Reinigungsalgorithmus (unter Berücksichtigung der Art der Schadstoffe) für jede industrielle Anlage zu entwickeln und die Qualität des aus der Kläranlage kommenden Wassers zu bewerten. Bei Verstößen drohen Geldstrafen und Sanktionen, die sowohl im Wassergesetzbuch der Russischen Föderation als auch im Strafgesetzbuch der Russischen Föderation vorgeschrieben sind.

Bestimmen Sie, welche Eigenschaften das Abwasser hat und wie sich Schadstoffe auf den Reinigungsprozess auswirken. Zunächst definieren wir die Klassifizierung von Abwasser und die Eigenschaften ihrer einzelnen Arten.

Arten von Abwasser

1) Haushalt. Diese Art von Abwasser kommt hauptsächlich aus Wohngebäuden sowie sozialen Einrichtungen (Krankenhäuser, Bildungseinrichtungen, Einkaufszentren usw.). Die Entsorgung erfolgt über den Haus- und den Abwasserkanal. Die Zusammensetzung der Schadstoffe: 58% - organische, 42% - Mineralien. Merkmal - ein hoher Gehalt an stickstoffhaltigen Verbindungen und Phosphaten, ein erheblicher Grad an fäkaler Kontamination.

2) industrielles Abwasser. Der Hauptverursacher sind Industrieanlagen und Unternehmen verschiedener Art. Die Entladung erfolgt durch Industrieabwässer. Das Spektrum der Schadstoffe ist durch die Art der industriellen Aktivität gekennzeichnet. Enthält organische und anorganische Elemente. Erdölprodukte, organische Farbstoffe, Phenole, Tenside, Sulfate, Chloride und Schwermetalle sind für die Hydrosphäre und den Menschen am gefährlichsten.

3) Oberflächenabwasser. Die Hauptaufnahme von Regen- und Schmelzwasser, gebildet durch Niederschläge, dringt in den Boden ein und fließt in Gewässer durch Regenwasserkanäle aus dem Gebiet der Industriebetriebe und Siedlungen. Das Spektrum möglicher Schadstoffe ist breit und wird durch die Besonderheiten des Gebiets und die Art der anthropogenen Aktivität im Abflussgebiet bestimmt.

Abwasseranalyse

Betrachten Sie die Hauptquellen von Abwasser im Ökosystem: industrielle und häusliche Anlagen, sie sind für den Großteil der einlaufenden Kläranlagen verantwortlich. [2, p. 59] Die Analyse dieser Quellen ermöglicht es uns, die Besonderheiten der Bewertung der Abwasserqualität und des Schadstoffspektrums zu verstehen. Am Ausgang der Kläranlage dürfen keine Verunreinigungen in der Eigenschaft für die eine oder andere Art des Abwassers enthalten sein, oder ihre Menge sollte minimal sein (bestimmt durch Standards).

Die folgenden Parameter werden für die Analyse der Wasserqualität verwendet: Temperatur, Farbe, Geruch und Transparenz. Physikalische Indikatoren der Wasserqualität sind informativ und auf einer intuitiven Ebene verständlich. Alle Arten von Abwässern zeichnen sich durch erhöhte Temperatur, spezifischen Geruch und reduzierte Transparenz aus (bestimmt durch Schrift). Die Farbänderung (gemessen in Grad der Platin-Kobalt-Skala) ist in industriellen Abwässern enthalten und hängt von der Art der Produktionstätigkeit ab.

Die chemische Analyse ist auch eine wichtige Methode zur Analyse der Wasserqualität. Die Reaktion (pH) von kommunalem Abwasser ist normalerweise neutral (6,5-8), und die Reaktion industrieller Abwässer ändert sich von stark sauer (pH-Wert unter 3) zu stark alkalisch (pH-Wert größer 11), abhängig von der Quelle. Bei der Reinigung sollte die Abwasserreaktion neutral sein.

Um den Anteil an sowohl trockenen als auch gelösten Verunreinigungen zu bestimmen, wird ein Parameter wie "Trockenrückstand" verwendet, der den Verunreinigungsgrad von Wasser durch Verunreinigungen widerspiegelt. Dieser Parameter stammt aus der ungefilterten Probe. Sie gibt die Menge an Verunreinigungen im Wasser an, die sowohl suspendiert (Erz, Kesselstein, Kalkstein, Koks usw.) als auch gelöst sind. Abhängig vom Gehalt an Verunreinigungen ist es üblich, das Abwasser in vier Kategorien einzuteilen: die erste - der Trockenrückstand ist weniger als 500 mg / l (kommunales Abwasser), die vierte - über 30.000 mg / l. Die Marke von 5000 mg / l unterteilt die zweite und dritte Kategorie. [4, p. 76]

Der Prozess der Reinigung von Abwasser aus suspendierten Verunreinigungen erfolgt durch mechanische Reinigungsverfahren, von denen die gebräuchlichste Methode die Sedimentation ist. Zur Vorhersage der Wirksamkeit dieser Methode wird der Indikator "Fällungsmittel" verwendet. Eine Wasserprobe wird in den Zylinder gegeben, wonach abgeschätzt wird, wie viel Schwebstoffe sich in 2 Stunden absetzen. Gemessen in mg / l und Prozent Trockenrückstand. Schlamm in kommunalem Abwasser beträgt typischerweise 65-75%.

Die Notwendigkeit, die Trockenrückstände aufgrund der Weiterverarbeitung von Industrie- und Siedlungsabfällen mit biologischen Methoden (Bakterien) zu berechnen, wobei die Menge an Schwebstoffen zu diesem Zeitpunkt 10 g / l nicht überschreiten sollte.

Der nächste wichtige Parameter von Abwasser ist der Aschegehalt von Feststoffen. Die Calcinierung des trockenen Rückstandes wird bei einer glühenden Temperatur (500-600ºC) durchgeführt, wodurch einige chemische Verbindungen in Form von Oxiden, Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel und anderen Verunreinigungen verbrennen und verdampfen, wobei das Gewicht der Probe abnimmt. Die Masse des Rückstandes, Asche genannt, wird durch die Anfangsmasse der Probe geteilt und der Aschegehalt, ausgedrückt in Prozent, wird erhalten. Städtisches Abwasser hat einen Aschegehalt von 25-35%.

Ein weiterer Indikator ist die Oxidierbarkeit. Dieser Indikator ist hygienisch, der Umfang seiner Relevanz gilt nicht nur für das Abwasser. Die Oxidationsfähigkeit gibt den Grad der Wasserverschmutzung mit organischen und anorganischen Substanzen an, aber es wird auch verwendet, um den Grad der organischen Verschmutzung zu bewerten. Die Oxidierbarkeit wird unter Verwendung von aeroben heterotrophen Bakterien (biochemische Oxidation) und durch chemische Reaktionen (chemische Oxidation - Bichromat, Iodat usw.) bestimmt.

Die Einheiten zur Messung der Oxidierbarkeit sind Sauerstoffverbrauch: BSB und CSB sind biochemischer und chemischer Sauerstoffverbrauch, ausgedrückt in Milligramm O2 pro Liter. Von großer Bedeutung ist das Verhältnis von BSB zu CSB, mit dem Sie vorhersagen können, wie viele Schadstoffe mit biologischen Reinigungsmethoden entfernt werden können. [3, p. 141]

Die chemische Oxidationsfähigkeit bestimmt den Gesamtgehalt an Reduktionsmitteln in Wasser - organisch und anorganisch, die mit Oxidationsmitteln reagieren. Im Abwasser dominieren organische Reduktionsmittel, daher wird die gesamte Oxidierbarkeit in der Regel organischen Verunreinigungen von Wasser zugeschrieben.

Die wichtigsten Indikatoren für den Erhalt der Hydrosphäre und die Wirksamkeit der biologischen Behandlung sind der Gehalt an Phosphor- und Stickstoffverbindungen. Der Gehalt an Gesamt-, Nitrat-, Nitrit- und Ammoniumstickstoff wird im Abwasser bestimmt. Der Wirkungsgrad der biologischen Behandlung hängt von der Menge der Stickstoffverbindungen ab. Mit einem geringen Stickstoffgehalt in industriellen Abwässern auf der Stufe der biologischen Behandlung wird Ammoniumchlorid zu Wasser hinzugefügt. In Haushaltsabwässern ist die Konzentration von Stickstoffverbindungen aufgrund der Fülle an eingehenden Substanzen, die mit dem Prozess der menschlichen Aktivität verbunden sind, immer hoch.

Die Konzentration von Phosphor im Abwasser übersteigt immer die MPC. Phosphatsubstanzen von synthetischen Wasch- und Fäkalienabwässern aus dem wirtschaftlichen und industriellen Bereich dienen als Grundlage für die Phosphataufnahme im Abwasser. Ein Überschuss an phosphorhaltigen Verbindungen ist einer der Hauptgründe für die Eutrophierung von Gewässern.

Die folgenden Indikatoren für den Zustand von Abwasser sind Sulfate und Chloride. Die Konzentration von Sulfaten in kommunalem Abwasser liegt in der Regel bei 100-150 mg / l, Chloride bei 150-300 mg / l. In industriellen Abwässern (insbesondere in metallurgischen Anlagen) ist der Gehalt an Chloriden und Sulfaten viel höher, zusätzlich zu ihnen werden Cyanide, Ammoniak und rodanistische Verbindungen hinzugefügt.

Die oben genannten Indikatoren sind wichtig für die Bewertung der Kontamination von Abwässern, und sie sollten auch bei der Interpretation der Daten berücksichtigt werden, die im Laufe anderer Analysen erhalten werden. Die Konzentration von Chloriden ist wichtig, wenn man den COD bestimmt, da die Chloride durch Kaliumbichromat zu molekularem Chlor oxidiert werden. Wenn die Chloridkonzentration mehr als 200 mg / l beträgt, ist daher ihre vorläufige Fällung oder die Einführung einer Änderung des Ergebnisses der COD-Analyse erforderlich. Synthetische Tenside oder synthetische Tenside sind auch ernsthafte Schadstoffe von natürlichen Gewässern. Der Einfluss synthetischer Tenside beeinflusst direkt die Eutrophierung von Flüssen und Seen, die Hemmung der Selbstreinigungsprozesse der Hydrosphäre, die Hemmung biochemischer Prozesse in Gewässern und verursacht andere Prozesse, die der Biozönose abträglich sind.

Die meisten Tenside sind organische Substanzen, die aus zwei Teilen bestehen: hydrophob und hydrophil. Der hydrophobe Teil von synthetischen Tensiden ist üblicherweise mit einer hydrophilen Gruppe verbunden. In Abhängigkeit von den physikalisch-chemischen Eigenschaften des hydrophilen Teils werden synthetische Detergenzien in drei Haupttypen unterteilt: Anionen-aktiv, kationisch, nicht-ionisch. Jeder Typ ist wiederum in Klassen unterteilt, die von der chemischen Zusammensetzung des hydrophoben Teils abhängen.

Ca. 75-80% aller im Alltag und in der Industrie eingesetzten synthetischen Tenside sind Anionen-aktiv. Die wichtigsten von ihnen sind: Alkylsulfate mit der allgemeinen Formel R-O-SO3Na (worin R ein Kohlenwasserstoffrest mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von 10 bis 20 ist); R - SO-Alkylsulfonate3Na (mit der Anzahl der Kohlenstoffatome 12-15) und Alkylarylsulfonat R - C6H4-SO3Na (mit der Anzahl der Kohlenstoffatome im Rest 5-18).

Auch wirkt sich das Vorhandensein von synthetischen Tensiden nachteilig auf den Betrieb von Kläranlagen aus, bei der Abwasserbehandlung verzögern Tenside die Sedimentation von festen Schwebeteilchen, rufen in Kläranlagen das Auftreten von Schaum hervor und verhindern eine biologische Reinigung. Um diese Prozesse zu verhindern, sollte der Gehalt an Tensiden im Abwasser, das in den biologischen Behandlungsstadium eintritt, 20 mg / l nicht übersteigen. Einige Fraktionen (insbesondere harte synthetische Tenside) müssen erst vollständig durch chemische und physikalisch-chemische Methoden entfernt werden.

Tenside sind in allen Abwässern, einschließlich häuslichem Abwasser, enthalten. Quellen für synthetische Tenside im Abwasser sind das Ergebnis ihrer weitverbreiteten Verwendung in Alltag und Industrie als Waschmittel sowie als Netz-, Emulgier-, Verlaufs- und Desinfektionsmittel.

Die höchste Konzentration toxischer Substanzen wird in industriellen Abwässern festgestellt und in zwei Kategorien eingeteilt - anorganische und organische. Organische toxische Substanzen umfassen Erdölprodukte, Harze, carbocyclische Verbindungen, Pestizide, Farbstoffe, Ketone, Phenole, Alkohole und Tenside. Anorganische Bestandteile sind Salze, Alkalien, Säuren und verschiedene chemische Elemente (Chrom, Aluminium, Blei, Nickel, Fluor, Bor, Eisen, Vanadium usw.).

Im häuslichen und landwirtschaftlichen Abwasser sind die wichtigsten biologischen Schadstoffe Bakterien, Viren, pathogene Protozoen und Helminth-Eier, deren Quelle Menschen und Tiere sind.

Zur Beurteilung der fäkalen Kontamination von Abwasser werden mikrobiologische Analysen verwendet - die Bestimmung der Gesamtkeimzahl und der Anzahl der gesamten Coliformen (Coli-Test). Die Hauptaufgabe dieser Analysen besteht darin, den Grad der fäkalen Verunreinigung von Wasser zu bewerten und nicht die Tatsache des Vorhandenseins von pathogenen Mikroorganismen zu identifizieren. Die Schlussfolgerung ergibt sich aus dem Grad der Kontamination von Abwasser mit Fäkalien: je höher das Kontaminationsniveau, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass pathogene Organismen im Wasser vorhanden sind.

Die bakteriologische Analyse des Abwassers ist notwendig, um die Wirksamkeit der Kläranlage zu beurteilen und gibt eine Vorstellung von den notwendigen Anpassungen des Abwasserbehandlungsprozesses. Die Desinfektion erfolgt mit Chlor, was sich negativ auf die Wasserqualität auswirkt.

Der letzte Indikator ist gelöster Sauerstoff. Der Gehalt an gelöstem Sauerstoff (RK) in Wasser charakterisiert das Sauerstoffregime eines Reservoirs und ist entscheidend für die Bewertung seines ökologischen und hygienischen Zustands. Es ist auch notwendig für die Selbstreinigung von Gewässern, da es an den Prozessen der Oxidation von organischen und anderen Verunreinigungen, Zersetzung von toten Organismen beteiligt ist. Der Rückgang der Konzentration der Republik Kasachstan zeigt eine Veränderung der biologischen Prozesse im Reservoir, Verschmutzung des Reservoirs durch biochemisch intensiv oxidierende Substanzen (vor allem organisch). Sauerstoffverbrauch ist auch auf chemische Prozesse der Oxidation von Verunreinigungen in Wasser sowie die Atmung von Wasserorganismen zurückzuführen. Ein wichtiger Faktor ist daher die Einhaltung der Qualität von gereinigtem Wasser, das in natürliche Reservoire gelangt. [5, p. 49]

Die Bewertung der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung von Abwasserschadstoffen ist nicht nur notwendig, um einen Plan für Behandlungsmaßnahmen zu erstellen, sondern auch um deren Effizienz zu erhöhen, sowie die negativen anthropogenen Auswirkungen auf die Hydrosphäre und das Ökosystem insgesamt zu überwachen und anschließend vorherzusagen. Die Probleme der Verschmutzung des Abwassers, der Reinigungsmethoden und der Rückkehr zu natürlichen Quellen oder deren Wiederverwendung sind längst nicht mehr fern und nicht realisierbar. In den letzten 150 Jahren hat sich die Qualität von Land- und Grundwasserquellen dramatisch verschlechtert und erfordert nicht nur die Anwendung moderner Normen und Standards, sondern auch die Suche, Entwicklung und Umsetzung neuer Ideen und Ansätze, sowohl zur Kontrolle der ankommenden Schadstoffe als auch der Abwasserbehandlungsmethoden.

1. Enzyklopädisches Lexikon der UdSSR / Wissenschaftliches und Redaktionsrat: A. M. Prokhorov (früher).- M.: Sowjetische Enzyklopädie, 1981- 1287 p.

2. Abwasserentsorgung und Abwasserbehandlung: Ein Lehrbuch für Universitäten / С. V. Jakowlew, Ya. A. Karelin, Yu. M. Laskow, V. I. Kalitsun - M.: Stroyizdat, 1996 - 59 p.

3. Integrierte Nutzung und Schutz der Wasserressourcen. Herausgegeben von O. Yushmanova M.: Agropromisdat 1985.- 141 p.

4. Evilovich A.Z. Verwertung von Klärschlamm М.: Stroyizdat 1989.- 76 p.

5. Methoden zum Schutz der Binnengewässer vor Verschmutzung und Erschöpfung Herausgegeben von I. K. Gavich M.: Agropromisdat 1985.- 49 p.