Коллоидные и растворимые вещества в стоках

Химическая структура веществ растворенного и коллоидного типа зависит от состава воды, в которой могут быть различные концентрации металлов, солей и реагентов, остатки пищевых продуктов. В бытовых стоков на доли коллоидов приходится от 30 до 40% от общего объема взвешенных частиц.

Белки в процессе обмена веществ в живом организме трансформируются в мочевину, которая в стоках подвергается гидролизу в процессе гниения. В результате получается азот аммонийных солей. Процесс выражается в следующей формуле:

CO (NH₂)₂ + 2H₂O = (NH₄)₂CO₃.

В сточных водах азот находится именно, как карбонат аммония, который при разложении может превращаться в аммиак. Процесс выражается в формуле:

(NH₄)₂CO₃= 2NH₃ + CO₂ + H₂O.

Но нужно различать два состояния азота: как аммиачный газ и ионы аммония. Второй характерен для истинного раствора. При насыщенности аммиачного газа выше 4 миллиграмм на литр в воде, он жизненно опасен рыбам. В то время как ион аммония – совершенно не составляет угрозы. Одна или обе модификации азота присутствуют в воде в зависимости от температуры и уровня pH. Если показатели кислотности находятся в пределах между 7 и 12, в стоках могут находиться обе формы. Если pH ниже 7 – ионы аммония. Если ниже 12 – аммиачный газ. На схеме ниже показано воздействие температуры и pH на обе форм азота.

Влияние рН и температуры на распределение аммиака и иона аммония в воде

1 – при температуре 0 °С; 2 – то же, 20 °С; 3 – то же, 40 °С

Суточные объемы азота аммонийных солей из расчета на одного человека варьируются в пределах от 7 до 8 грамм. Имея типовые показатели для бытовых стоков, это может быть 25 мг/литр, можно рассчитать нормативы водоотведения на конкретном объекте: от 7х1000/25 до 8х1000/25. Так показатели должны быть не менее 280 литров и не более 320 литров.

Кроме вышеописанных компонентов, в стоках присутствуют и другие вещества: фосфор, углерод, железо, сера, соли калия, хлора или натрия. Их содержание может быть выражено типовыми показателями. По исследованиям профессора С.Н. Строгонова, принятого нормативной информацией установлено среднее содержание базовых загрязняющих веществ. Оно приведено в таблице ниже.

Колебания концентрации может варьироваться по взвешенным веществам БПК5 в бытовых стоках согласно графику ниже.

Колебания концентрации бытовых сточных вод.

1 – по БПК₅; 2 – по взвешенным веществам.

Концентрация хлоридов, согласно лабораторным исследованиям также характеризует постоянство. Изменение показателей говорит о примеси в стоках вод с производственных объектов. Загрязнения от социальных учреждений и заведений общепита учтены в вышеприведенной таблице.

Дать типологические характеристики для сточных вод промышленных объектов не представляется возможным, поскольку их состав зависит от сферы предприятия, реализуемых технологических процессов. Нужно проводить исследования для каждого конкретного объекта, и определять: количество и качество примесей в стоках – для действующих производственных площадок, качество и масса загрязнений – для предприятий, находящихся на стадии проектирования. Сведения нужно сопоставлять с данными производственных объектов, где используются такие же технологические процессы.

Нужно выделять отдельную группу промышленных сточных вод – с предприятий, вырабатывающих атомную энергию. Их особенность – высокое содержание радиоактивных элементов, излучающих опасные вещества для живых организмов. Степень опасности определяется типом компонентов и их концентрацией. Для этого проводится анализ стоков, результаты выражаются в Кюри. 1 кюри = 3,7х10¹⁰ альфа-частиц в 1 секунду.