Рыбодобывающая и рыбоперерабатывающая отрасли промышленности Камчатского края являются основополагающими для экономики нашего края. В связи с этим очистка сточных вод должна быть одним из главных мероприятий направленных на сохранение водных ресурсов и их рыбопромыслового значения.
Загрязнение водоемов происходит как естественным, так и искусственным путем. Искусственное загрязнение водоемов является главным образом результатом спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. Поступающие в водоем загрязнения в зависимости от их количества и природы (состава) могут оказать на него различное негативное влияние: изменение физических свойств воды (изменение прозрачности и окраски, появление запахов и привкусов); появление плавающих веществ на поверхности водоема и образование отложений отложений (осадка) на дне; изменение химического состава воды (изменение реакции, содержания органических и неорганических веществ, появление вредных веществ и т.п.); уменьшение в воде количества растворенного кислорода вследствие его потребления на окисление поступивших органических веществ; изменение количества и видов бактерий (в том числе появление болезнетворных), вносимых в водоем вместе со сточными водами. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а иногда и для технического водоснабжения; в них погибает рыба. Наличие в сточных водах вредных веществ тормозит процессы самоочищения водоемов.
Чтобы предохранить водоёмы от загрязнения, сточные воды предварительно необходимо очищать и обеззараживать на очистных сооружениях.
Целью написания дипломной работы является разработка оптимально технологического решения очистки сточных вод рыбоперерабатывающих предприятий.
Цель работы предполагает решение следующих задач:
- проанализировать современное состояние проблемы очистки сточных вод рыбоперерабатывающего комплекса Камчатского края;
- дать характеристику и проанализировать состав сточных вод;
- оценить современные методы очистки сточных вод;
- разработать типовую технологическую схему очистки сточных вод для предприятий рыбоперерабатывающего комплекса.
В результате достижения поставленной цели, ожидается сокращение антропогенного влияния на окружающую среду сточных вод на выходе из блока биологической очистки по основным показателям: БПКполн взвешенным веществам. Соответственно, снизится масса указанных загрязнений в сточных водах, сбрасываемых с очистных сооружений.
Внедрение эффективной системы управления изменениями на предприятии ...
... управления изменениями. Цель дипломной работы - разработка и внедрение эффективной системы управления изменениями на предприятии приборостроения. В соответствии с поставленной целью в задачи дипломной работы входит: ... прочность); средства испытательной техники; - Аналитическое приборостроение, создающее устройства для определения состава и концентрации веществ в различных средах, материалах и ...
Теоретической базой исследования послужили труды отечественных ученых, новейшие зарубежные разработки, статистические данные Управления Росприроднадзора по Камчатскому края и Камстата.
Практическая значимость – результаты проведенного исследования могут быть использованы при проектировании системы водоотведения на рыбоперерабатывающих предприятиях Камчатского края.
1. Характеристика рыбоперерабатывающего комплекса камчатского края.
Рыбохозяйственный комплекс Камчатского края занимает первое место по вылову водных биологических ресурсов и выпуску рыбной продукции в рыбном хозяйстве Дальнего Востока и Российской Федерации в течение трех последних лет. Удельный вес Камчатского края в уловах Дальнего Востока — 34 %, России – около 23 %. В 2011 году достигнут рекордный вылов рыбы за последние 20 лет — 1018 тыс. тонн. Рыбодобывающими предприятиями Камчатки ежегодно производится более 700 тыс. тонн товарной пищевой рыбной продукции, включая рыбные консервы. Рыбная промышленность составляет основу экономики Камчатского края, формирует более 50 % совокупных объемов производства. Рыболовство является градо- и поселкообразующей отраслью Камчатки, одним из основных источников занятости населения. В последние годы камчатский рыбопромышленный комплекс добывает 20 % водных биологических ресурсов и выпускает 16 % всей товарной пищевой рыбной продукции России.
По официальным данным, сегодня в Камчатском крае функционируют более 400 рыбопромышленных предприятий, в том числе около 230 рыбопромысловых компаний. В крае действует более 190 рыбоперерабатывающих заводов с круглогодичным или сезонным производственным циклом, из них 17 осуществляют выпуск рыбных консервов. Суммарная суточная мощность заводов составляет около 12 тыс. тонн мороженой продукции, 1200 туб консервов, емкости для хранения мороженой продукции составляют более 120 тыс. тонн. Введем в рассмотрение некоторые наиболее значимые рыбодобывающие и рыбоперерабатывающие предприятия для нашего края.
Общество с ограниченной ответственностью «Витязь-Авто» ведет свою деятельность с 1997 года.
Предприятие имеет более 20 единиц транспортного, промыслового и вспомогательного флота. На западном побережье Камчатки построены и действуют 8 рыбоперерабатывающих заводов, способных ежесуточно перерабатывать до 1200 тонн рыбы-сырца.
В поселке Озерновском оборудован по последнему слову техники рыбоперерабатывающий цех с холодильными камерами для хранения мороженой рыбопродукции до З000 тонн. На производстве установлена одна из немногих линий по производству фарша (Сурими) на Дальнем Востоке.
В 2010 году введен в эксплуатацию филейный цех, где установлено современное филетировочное и коптильное оборудование фирм Carnitech, Maurer-Atmos, Salmco, Goliath, Shindaivo. Новое производство способно выпускать продукцию глубокой переработки до 40 тонн ежесуточно, 85 наименований (филе-кусок, филе, копченое, подкопченное, солено-мороженое, мороженое, ломтики подкопченные, калтычки подкопченные, солёно-мороженые, мороженые и др.).
Предприятию 000 «Витязь-Авто» присвоен регистрационный номер на право экспорта рыбной продукции в государства-члены ЕС (рыба мороженая всех видов разделки в ассортименте, филе рыбное мороженое в ассортименте, рыба подкопченная всех видов разделки в ассортименте) и КНР (рыба мороженая всех видов разделки в ассортименте).
Промышленность Краснодарского края
... Краснодарского края было представлено производством несложного оборудования для нефтяной промышленности, арматуры для паровых котлов, маслобойных и виноградных прессов, веялок, молотилок, печного литья. На 20 чугунолитейных и механических заводах ... т. п. До 1990 г. машиностроение по стоимости выпускаемой продукции уступало только пищевой промышленности. На его долю приходилось 15,3% от общего объема ...
На производстве 000 «Витязь-Авто» внедрена система собственного контроля на основе принципов HACCP, GMP, GHP.
Рыбодобывающая компания ООО «Восточный берег» существует на камчатском рынке с 1998 года. Завод расположен на Восточном побережье Камчатского края. Предприятие осуществляет добычу и переработку рыбы, выпускает продукцию в большом ассортименте. Завод оснащен современным российским рыбоперерабатывающим оборудованием. Время от добычи до переработки составляет от 2 до 3 часов, рыба и икра замораживается при температуре минус 36 град. С.
Общество с ограниченной ответственностью «Дельта Фиш ЛТД»- одно из крупных, стабильных и современных рыбодобывающих и рыбоперерабатывающих предприятий в районе Усть-Камчатска, оснащённых по последнему слову технике. Компания основано в 1999 году. Предприятие за этот период вышло в ряд самых серьёзных и конкурентноспособных рыбодобывающих компании Камчатки. Основные виды деятельности: добыча и переработка рыбы. Предприятие имеет флот, ставные невода, рыбоперерабатывающий завод (мощность переработки — до 115 тонн в сутки).
Колхоз им. В.И. Ленина — одно из крупнейших рыбопромышленных предприятий Камчатского края. Колхоз добился полной самостоятельности, обеспечив себя всеми сегментами в производстве рыбопродукции. Основным видом деятельности хозяйства является добыча и переработка водных биоресурсов.
Наличие судов с переработкой на борту дает возможность производства качественной рыбной продукции непосредственно в море. Рыба, выловленная в прибрежных водах Камчатки, поставляется на собственную береговую перерабатывающую фабрику. Продукция предприятия — более 150 наименований, широко известна не только в России, но и за рубежом. Часть ее экспортируется и реализуется в районе промысла или доставляется до покупателя в Японию, Южную Корею, Китай, США. Преимущество продукции, выпускаемой в рыболовецком колхозе им. В.И. Ленина в особой технологии, позволяющей максимально сохранять питательные и вкусовые качества продукции.
Общество с ограниченной ответственностью «Лойд-Фиш» зарегистрировано в 2000 г. Виды деятельности: добыча и переработка рыбы, оптовая торговля рыбопродукцией. В составе компании 3 судна (МРС).
В 2010 году в п. Октябрьский Камчатского края ввели в эксплуатацию новый высокотехнологичный завод по переработке рыбы (500 тонн по сырцу и 360 тонн по готовой продукции в сутки).
Завод оснащен современным оборудованием фирм: «RYCO Equipment» (США), MYCOM (Япония), ООО «Торговая Компания Ледяная Линия» (Россия).
В пользовании 11 рыбопромысловых участков, которые включены в перечень хозяйствующих субъектов РФ, имеющие необходимые условия для вывоза с территории РФ рыбы и морепродуктов в Японию и Корею. Предприятие имеет большой ассортимент выпускаемой продукции.
Открытое акционерное общество «Озерновский рыбоконсервный завод №55» крупное рыбопромышленное предприятие, которое за 80-летнюю историю заслужило репутацию стабильно работающей, выпускающей высококачественную продукцию компании.
Завод имеет собственный современный добывающий флот, рыбоприемную пристань, холодильник, консервный, икорный и жиромучной цеха.
Ассортимент выпускаемой предприятием продукции насчитывает более 30 видов: штучная и блочная заморозка рыбы лососевых и донных видов рыб; консервы натуральные из лососевых рыб и сайры, икра солёная баночная, мука кормовая рыбная. Наличие еврономера EU-55 позволяет экспортировать произведенную продукцию в страны Евросоюза.
Открытое акционерное общество «ОКЕАНРЫБФЛОТ» образовано в 1968 году.
За один год суда ОАО «Океанрыбфлот» добывают свыше 200 тыс. тонн рыбы и морепродуктов, из которых выпускается около 50 наименований продукции в ассортименте.
Ежегодно через рыбоперерабатывающие цеха судовых заводов проходит около 250 тысяч тонн сырца, что составляет приблизительно 30% от общего количества ресурса, добываемого камчатскими предприятиями.
Среди основных товаров, производимых предприятием: мороженая продукция (рыба, филе, фарш, икра), морепродукты (продукция из кальмара), консервы «Печень минтая натуральная», мука рыбная, жир ветеринарный, икра лососевая соленая.
Общество с ограниченной ответственностью «Рыбхолкам» — рыбоперерабатывающая фабрика, построенная в 1993 году на Западном побережье Камчатки, в районе реки Озерная.
Оснащена оборудованием из Нидерландов, Германии, Японии и России; и производит, как на экспорт (EU 46В), так и на внутренний рынок России, рыбу поштучной заморозки (IQF) из камбалы, минтая, наваги, нерки и горбуши, а также молоки и икру ястычную лососевых видов рыб мороженые, икру лососевую соленую, филе нерки солено-мороженое.
Общество с ограниченной ответственностью «Старкам» образовано в 1996 году.
Основным видом деятельности является переработка рыбы. Предприятие имеет производственную базу, несколько цехов по переработки сырья. Цеха оснащены новым современным оборудованием, освоены новые технологии в производстве.
Ассортимент выпускаемой продукции постоянно расширяется и имеет более 30 наименований из дальневосточных видов рыб (мерки, кеты, кижуча, горбуши, гольца, трески, минтая, палтуса, камбалы, терпуга, ленка и прочих рыб).
Лидирующие позиции в производстве занимает рыба мороженая, рыба вяленая, филе рыбное мороженое, икра лососевая зернистая соленая, икра пробойная соленая (минтая, трески).
Рыбоперерабатывающий завод «Тымлатского рыбокомбината» расположен в далеком северном национальном селе Тымлат, на берегу Берингова моря. Виды деятельности ООО «Тымлатский рыбокомбинат»: добыча и переработка рыбы и морепродуктов. В составе предприятия: береговой рыбокомбинат сезонной переработки с выпуском мороженой продукции лососевых рыб до 6000 тонн, икры лососевой соленой до 150 тонн, холодильник для хранения мороженой продукции на 3000 тонн и рефконтейнеры для хранения икры; рыбодобывающий флот — 5 единиц с выпуском мороженых палтуса, трески ярусного лова до 5000 тонн в год; цех по раскатке икры лососевой в банку; цех по выпуску деликатесной подкопченной рыбы в вакуумной упаковке до 100 т/год. Предприятие имеет регистрационные номера для экспорта продукции в страны Европейского союза, КНР.
Общество с ограниченной ответственностью Рыбопромышленная фирма «НИЧИРА» создана в 1994 году в п. Усть-Камчатск (Восточное побережье Камчатки).
Основной вид деятельности: добыча и переработка рыбы.
Свежая рыба перерабатывается на береговом заводе, оборудованном современной высокопроизводительной технологической линией, обеспечивающей суточную переработку 50 тонн рыбы-сырца и глубокую заморозку продукции. Завод оснащен холодильником хранения (300 тонн/сутки), современным икорным цехом.
Ассортимент выпускаемой продукции: мороженая продукция из лососевых пород рыб (кижуч, кета, чавыча, горбуша, нерка) и белорыбицы (камбала, треска, минтай, палтус, терпуг) разных видов разделки; икра зернистая дальневосточных лососевых рыб соленая.
Икра, в связи с ранним началом путины, может поставляться уже в середине июня.
Фирма поставляет продукцию на российский и зарубежный рынки (Япония и другие страны Восточной Азии).
Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что рыбная отрасль имеет одно из ведущих мест в развитии нашего края. Рыбоперерабатывающая деятельность постоянно улучшается, строятся новые современные рыбоперерабатывающие заводы, увеличивается ассортимент выпускаемой продукции. Все это положительно сказывается на экономике, но не стоит забывать, что от переработки рыбы остается большое количество неочищенных сточных вод, отходов промышленности, которые нуждается в глубокой очистке перед сбросом в водоемы.
2. Характеристика сточных вод
На рыбообрабатывающих предприятиях основное количество чистой воды (до 90% общего объема) расходуется на производственные нужды: на операции разделки и мойки рыбы, мойки банок, тары, оборудования, инвентаря и др. На хозяйственно-бытовые нужды потребляется до 10% воды.
Система водоснабжения прямоточная. Частично применяется последовательное использование воды для гидротранспортирования сырья или отходов производства. Вода из систем оборотного водоснабжения применяется преимущественно для охлаждения конденсаторов холодильных установок.
2.1 Состав сточных вод
Сточные воды предприятия рыбной промышленности разнообразны. В сточных водах встречаются чешуя, песок, части плавников, слизь и поваренная соль (Таблица 2.1).
Значительно загрязнены стоки рыбоперерабатывающих предприятий, на которые рыбное сырье поступает в основном в замороженном виде. При размораживании расходуется до 60 м3 воды на 1 т замороженной рыбы. В зависимости от температуры и вида рыбы в этих стоках содержится до 302 мг/л взвешенных частиц (чешуя, слизь), до 2385 мг/л растворимых веществ в основном органического происхождения и до 20 мг/л жира.
После размораживания рыба поступает на разделку. Образующиеся здесь сточные воды имеют серо-бурый цвет, малую прозрачность и большой осадок. В этих водах находятся слизь, кровь, чешуя, остатки плавников, жабр, мяса внутренностей рыбы. В составы воды производственного цеха входят белки, жиры, соли, навары, специи и другие компоненты, находящиеся в растворенном и взвешенном состояниях и имеющие стойкий запах.
Производственные стоки загрязнены органическими веществами (кусочки сырья или продукта) и перед сбросом в водоем подвергаются очистке. Работа очистной системы оценивается по качеству сбрасываемой воды. Контроль за работой очистных сооружений производится постоянно с целью проверки правильного функционирования сооружений и своевременно устранения аномалий в их работе. Контролируются основные показатели: ХПКполн, БПКполн, содержание взвешенных веществ, содержание азота в различных формах, фосфаты, СПАВ. Специфические загрязняющие ингредиенты (фенол, медь, цинк) отсутствуют. Сброс сточных вод с очистных сооружений осуществляется в водоем первой категории рыбохозяйственного водопользования через береговой выпуск.
Таблица 2.1 – Состав сточных вод рыбоперерабатывающего завода
| № п/п | Наименование ингредиента | Единицы измерения | Концентрация ингредиента | |
| Проба 1 (на в сооружение) | Проба 2 (на выходе) | |||
| 1. | Цвет | — | Серый | Бесцветный |
| 2. | Запах | — | Рыбный | Отсутствует |
| 3. | Температура | 0 С | 18 | 17 |
| 4. | ХПК полн | Мг/л | 993,6 | 15 |
| 5. | БПК полн | Мг/л | 846 | 10 |
| 6. | Взвешенные вещества | Мг/л | 273 | 16 |
| 7. | Сухой остаток | Мг/л | 477 | 420 |
| 8. | Хлориды | Мг/л | 53,7 | 49,7 |
| 9. | Сульфаты | Мг/л | 28,3 | 30,1 |
| 10. | Азот аммонийный | Мг/л | 17,5 | — |
| 11. | Азот нитритный | Мг/л | — | 0,04 |
| 12. | Азот нитратный | Мг/л | — | 2,77 |
| 13. | Фосфор общий | Мг/л | 8,4 | 3,25 |
| 14. | Железо общее | Мг/л | — | 0,05 |
| 15. | СПАВ | Мг/л | — | — |
| 16. | Нефтепродукты | Мг/л | — | — |
| 17. | Растворимый кислород: | — | ||
| в коридоре | — | 2,28 | ||
| в коридоре | — | 1,85 | ||
| 18. | Иловый индекс | — | 121 %. | |
Сточные воды перед выпуском в водоем должны быть очищены. Степень необходимой очистки зависит от концентрации загрязнений в сточных водах и соотношениях их расходов с водой водоема, то есть от кратности разбавления сточных вод водой водоема. Для того чтобы правильно запроектировать сооружения для очистки сточных вод, необходимо знать их состав и количество.
Загрязнения, содержащиеся в сточных водах, можно классифицировать по разным признакам. Так, по физическому состоянию можно разделить их на следующие группы:
- а) нерастворенные вещества;
- б) коллоидные вещества, содержащиеся частицы от 0,1 до 0,001 µ;
- в) растворенные вещества, состоящие из молекулярно-дисперсных частиц с размерами менее 0,001 µ (истинный размер).
По своему происхождению загрязнения делятся на минеральные, органические и бактериальные.
Минеральные загрязнения состоят из песка, землистых веществ, шлака, растворов минеральных солей, кислот, щелочей, минеральных масел и др.
Органические загрязнения по своей природе могут быть разделены на растительные и животные. К растительным относятся остатки овощей, фруктов, злаков, бумаги и др. В химическом составе этих загрязнений содержится в основном углерод. К животным загрязнениям относятся физиологические выделения людей и животных, кусочки мяса, жировые вещества и др. Они содержат главным образом азот. Органические загрязнения сточных вод являются благоприятной средой для развития бактерий, как сапрофитных, так и болезнетворных. Поэтому в сточных водах содержится большое количество бактерий, составляющие так называемой бактериальное загрязнений сточных вод.
Приведенные выше данные характеризуют состав хозяйственно-фекальных, или, как их принято называть в настоящее время, бытовых сточных вод и производственных (промышленных) сточных вод аналогичного состава, например пищевой промышленности.
Состав же сточных вод других отраслей промышленности может резко отличаться друг от друга и от бытовых сточных вод и зависит от сырья, применяемого в производстве, технологических процессов, расходов воды на единицу продукции (удельных расходов воды) и др. В производственных сточных водах могут содержаться кислоты, щелочи, ядовитые вещества (фенолы, соли тяжелых металлов, цианистые и роданистые соединения и др.), а в сточных водах некоторых производств — болезнетворные микробы, например сибирской язвы, сапа (кожевенные заводы, мясокомбинаты) и др.
Атмосферные сточные воды в современных городах содержат, кроме песка и мусора, смываемого с мостовых, также и органические загрязнения, поэтому они по своему составу часто могут быть отнесены к слабо загрязненных бытовым сточным водам.
Кроме того, следует учесть, что состав сточных вод и дисперсность содержащихся в них загрязнений постоянно подвергаются изменению под влиянием физических, химических и биохимических процессов, постоянно происходящих в сточных водах. Поэтому состав сточных вод неодинаков в разных точках канализационной сети одного и того же населенного пункта и промышленного предприятия (у выпусков из домов и предприятий, в канализационных коллекторах и у очистных станций).
Для определения состава сточных вод, требуется при проектировании очистных сооружений, отбор проб сточных вод для анализов должен производиться из коллекторов у места предполагаемого размещения очистной станции.
В современных населенных пунктах, как правило, производственные сточные воды объединяются с бытовыми и отводятся по одной канализационной сети, а затем подвергаются совместной очистке до выпуска их в водоем. А так как в каждом населенном пункте могут быть размещены предприятия различных отраслей промышленности, то состав сточных вод городских канализаций по этим признаками отличается друг от друга.
2.2 Нерастворенные, коллоидальные и растворенные вещества в сточных водах
Нерастворенные взвешенные вещества в сточных водах в зависимости от размеров (дисперсности) частиц и их удельного веса, а также скорости протока жидкости могут всплывать на поверхность потока (жиры, бумага, кусочки древесины и др.), находиться во взвешенном состоянии (суспензии) или волочиться по дну в виде осадка (песок, куски органических веществ).
Для определения количества взвешенных веществ берется среднесуточная проба сточных вод в месте полного их перемешивания и отсутствия условий для оседания взвешенных веществ.
Отобранную пробу сточной жидкости фильтруют через беззольный фильтр и затем задержанные вещества высушиваются при 105 0С до постоянного веса. Полученное количество абсолютно сухого вещества относят к одному литру и обозначают в миллиграммах на литр (мг/л) или в граммах на кубический метр (г/м3).
Например, количество взвешенных веществ составляет 200 мг/л, или 200 (г/м3).
Так как вещества, плавающие и влекомые по дну канала, не всегда удается включить в отбираемую пробу сточных вод, то обычно полученное по химическому анализу количество взвешенных веществ следует увеличить на 10 — 20%.
Взвешенные вещества сточных вод делят на оседаемые и неоседаемые. К оседаемым относят вещества, выпадающие в осадок при отстаивании сточных вод продолжительностью два часа в стеклянных сосудах емкостью 0,5 л в спокойном состоянии. К оседаемым относят вещества, не выпадающие в осадок в этих сосудах за два часа отстоя. Продолжительность отстаивания два часа принята условно, так как в отстойниках очистных сооружений продолжительность, как правило, принимается не более двух часов.
Состояние между количеством оседаемых и неоседаемых взвешенных веществ колеблется обычно от 50 до 80% для сточных вод канализаций разных городов.
Концентрация взвешенных веществ в сточных водах зависит в основном от нормы водоотведения в сутки на одного человека. Чем больше расходуется воды, поступающей в канализацию от одного человека в сутки, тем менее она концентрирована по загрязнениям вообще и, в частности, по взвешенным веществам, и наоборот, чем меньше норма водоотведения, тем более концентрированны по загрязнениям сточные воды.
Если для расчета отсутствуют данные химических анализов сточных вод конкретного объекта, для которого составляется проект очистных сооружений, то удобнее определять состав сточных вод по загрязнениям, приходящимся на одного человека в сутки, пользующегося канализацией. Поэтому в «Строительных номах и правилах» (СНиП), утвержденных в 1985 году, количество загрязнений, находящихся во взвешенном состоянии, поступающих со сточными водами от одного человека в сутки, принято равным 65 г.
Коллоидную систему сточных вод образуют как гидрофильные, так и гидрофобные коллоиды.
Гидрофильные коллоиды характеризуются способностью дисперсных частиц связывать молекулы воды, служащей дисперсионной средой. Они представлены преимущественно органическими соединениями, обладающими молекулярным весом, — углеводами (клетчатка, целлюлоза, крахмал), белками (альбумин, гемоглобин, казеин молока, животный и рыбий жир), мылами, большинством органических красителей, микроорганизмами и др.
Гидрофобные коллоиды отличаются неспособностью дисперсных частиц связывать молекулы воды, служащей дисперсионной средой. К гидрофобным коллоидам относятся глина, гидраты окиси железа и алюминия, силиций, обеззоленный уголь и др.
На количество растворенных в сточных водах веществ влияет солевой состав водопроводной воды, которая после использования в населенных пунктах или промышленности превращается в сточную воду.
Содержание растворенных в сточных водах веществ, или плотный остаток (сухой остаток), определяют выпариванием фильтрата, то есть воды, прошедшей через беззольный фильтр. Полученный после выпаривания остаток высушивают и взвешивают. Количество органической и минеральной части взвешенных, коллоидальных и растворенных веществ определяют прокаливанием их при температуре 600 0С и взвешиванием получаемой после этого остывшей золы. Разность весов вещества до и после прокаливания называют летучей или органической частью, а оставшуюся золу называют нелетучей или минеральной частью определяемого вещества.
Органические вещества, составляющие загрязнения сточных вод, содержат, кроме углерода, также и азот, фосфор, калий, серу, натрий и хлор в виде солей (вносимых в сточные воды поваренной солью NaCl, потребляемой человеком), железо и т.д. Количество этих загрязнений в бытовых сточных водах обычно исчисляется на одного человека в сутки, пользующего канализацией.
2.3 Бактериальное загрязнение сточных вод
В сточных водах могут находиться болезнетворные (патогенные) бактерии, относящиеся к возбудителям желудочно-кишечных заболеваний (холера, брюшной тиф, паратиф, дизентерия и др.), а также кожных инфекций, туберкулеза. В таких сточных водах находят и большое количество яиц глист (гельминтов).
Количество бактерий в сточных водах бывает довольно значительное. Оно может достигнуть многих миллионов в 1 мл. Объем бактериальной массы (содержащей 85% воды) при количестве 100 млн. бактерий в 1 мл составляет 0,04% от объема сточных вод. Наличие большого количества бактерий в сточных водах характеризует степень их загрязненности. Однако, этот показатель не является исчерпывающим. Во-первых, могут быть очень загрязненные воды, не имеющие бактерий, но содержащие токсичные вещества, во-вторых, помимо патогенных бактерий, бывают сапрофитные, то есть полезные. Поэтому, кроме определения количества бактерий в мл сточных вод, важно знать, какое количество кишечных палочек (бактерий «коли») присутствует в сточных водах. Наличие кишечных палочек в воде еще не говорит о зараженности ее инфекционными началами, например брюшного тифа. Но факт обнаружения кишечной палочки свидетельствует о нахождении в воде выделений человека и животных, что является отрицательным санитарным показателем. Бактериальную загрязненность сточных вод характеризуют величиной коли-титра, то есть наименьшим объемом воды в мл, в котором содержится одна кишечная палочка. Так, если коли-титр равен 10, то это значит, что в 10 мл найдена одна кишечная палочка; при коли-титре, равном 0,001, в 1 мл обнаруживается 1000 кишечных палочек. Коли-индекс означает количество кишечных палочек в 1 литре жидкости. В сточных водах коли-титр может быть 0,000001 и даже меньше.
Общее количество бактерий, содержащееся в 1 мл воды, определяют путем посева 1; 0,1; 0,01 и так далее мл воды на мясопептонный агар, заполняющий чашку Петри, которую помещают в термостат на 24 часа при температуре 37 0С или на 48 часов при температуре 20-22 0С. При этом исходят их предложения, что каждый жизнеспособный микроб, содержащийся в воде, соответствует числу микробов в засеянном объеме воды. Подсчет количества колоний производится при помощи лупы. При посеве следует стремиться к тому, чтобы на одной чашке Петри было не менее 30 и не более 300 колоний. При большем их количестве становится затруднительным подсчет числа колоний. Поэтому при анализе сточных вод следует взятую пробу жидкости разбавлять водопроводной водой в 10000-1000000 или даже в миллионы раз (в зависимости от концентрации бактерий).
Для определения титра кишечной палочки (титра коли) применяют метод Эйкмана, заключающийся в том, что определяют наименьшее количество воды, которое вызывает брожение в среде Эйкмана, а следовательно, содержит одну кишечную палочку. В настоящее время для определения титра кишечной палочки применяют также метод фильтрации пробы воды через мембранный фильтр и затем проращивают фильтр на среде Эндо.
В сточных водах могут развиваться плесневые и дрожжевые, грибы, водоросли, составляющие биологическое их загрязнение.
2.4 Аэробные и анаэробные процессы
Находящаяся в сточных водах органическая часть загрязнений, как уже было выше сказано, является благоприятной средой для развития бактерий вообще, а болезнетворных в частности. Поэтому задача очистки сточных вод заключается в удалении и обезвреживании содержащихся в них загрязнений и в особенности органических веществ, представляющих наибольшую опасность в санитарном отношении.
Сложные органические соединения сточных вод благодаря биохимическим процессам подвергаются распаду до СО2 и Н2О. Эти процессы называются минерализацией (стабилизацией) органических веществ.
Минерализация органических веществ происходит под воздействием микроорганизмов, которые используют эти вещества в процессе питания как пластический материал — для построения тела микроорганизмов (плазма, оболочка) и энергетической — для своих жизненных функций. Различают две группы микроорганизмов — аэробные и анаэробные. Первые нуждаются в кислороде воздуха, вторые, не выносят его присутствия. При аэробных биохимических процессах происходит окисление органических веществ, содержащих углерод, азот, серу, фосфор, до минеральных солей (углекислых, азотнокислых, сернокислых и фосфорнокислых) и углекислоты.
В результате анаэробных (восстановительных) процессов образуются главным образом газы: метан (СН4), углекислота (СО2), сероводород (Н2S), аммиак (NH3) и водород (Н2), а также промежуточные продукты распада многих органических веществ.
Аэробные процессы используются главным образом для очистки сточных вод, содержащих органические загрязнения преимущественно в коллоидном и растворенном состоянии (биохимическая очистка сточных вод).
Анаэробные процессы применяют для обработки и обезвреживания осадков, выделяемых из сточных вод, а также для очистки концентрированных по органическим загрязнениям промышленных сточных вод. Характерным для сточных вод, принимаемых в канализации населенных мест, является все убывающее количество растворенного кислорода по мере их протока по канализационной сети. Если у приемника сточных вод количество растворенного в них кислорода почти равно количеству, находящемуся в водопроводной воде, то у очистных сооружений вследствие поглощения кислорода окислительными аэробными процессами, происходящими в сточных водах, в них остается незначительное количество кислорода.
1
