Происхождение, свойства и состав хозяйственно-бытовых сточных вод

 Важным, опасным и почти повсеместным (при наличии канализации) источников загрязнения водоемов являются неочищенные или недостаточно очищенные хозяйственно-бытовые сточные воды. Они образуются в населенных пунктах при использовании питьевой воды для физиологических нужд, бытовой и хозяйственной деятельности человека. Количество сточных вод, образуемых за единицу времени, называется расходом сточных вод. Объем хозяйственно-бытовых сточных вод почти равен объему питьевой воды, потребляемой в населенном пункте. Измеряется в единицах объема (м3, дм3 или л). Нормы водопотребления зависят от многих факторов: благоустройства населенного пункта или отдельно расположенного объекта (жилого дома, общественного здания); системы водопотребления в населенном пункте (централизованной, децентрализованной), наличия центрального водяного отопления, природно-климатических и других условий/ Сегодня общая средняя норма водопотребления в городах колеблется от 50 до 1000 л/сут на одного человека и составляет: в Нью-Йорке - 600; в Париже - 500; в Москве - 400; в Киеве - 300; в Лондоне - 263.

По подсчетам ученых, объем бытовых сточных вод в населенных пунктах на конец 2000 г. с учетом увеличения количества населения, экономики страны, культуры населения возрос по сравнению с 1900 г. в 15 раз, в промышленности - в 220 раз. В Украине водопотребление на одного человека в конце 2000 г. в среднем составляло 330 л/сут, тогда как 15 лет назад - 190 л/сут. Максимальное количество бытовых сточных вод, которые отводятся с 1 га жилой застройки, в зависимости от плотности населения составляет, по нашим данным, от 40 до 175 м3/сут.

Однообразие источников загрязнения, связанное с такими проявлениями жизнедеятельности и бытового режима, которые свойственны в равной мере населению всех городов, приводит к тому, что среднее количество загрязнений на одного жителя канализованного города, поступающих в канализационную сеть в течение суток, - величина более-менее постоянная. Разница, которая зависит от возраста, уровня культуры, благоустройства жилища, питания и др. и может наблюдаться в пределах незначительной группы людей, выравнивается в общей массе многотысячного населения города.

Перечень загрязнителей хозяйственно-бытовых сточных вод однообразный и постоянный, поэтому можно дать им общую физико-химическую характеристику. Но это не означает, что сточные воды даже одной канализации имеют постоянный, неизменный состав.

Напротив, концентрация и количественные соотношения отдельных постоянных элементов загрязнения заметно, а иногда и резко колеблются, отображая особенности и изменения хозяйственного и бытового режима населения по часам, дням и сезонам года. Лишь длительное и систематическое проведение анализов сточной воды дает возможность установить тот средний состав, который уже имеет постоянный характер. Доказано, что человек в среднем ежесуточно выделяет 90 г твердых и 1170 г жидких отходов. Среднее количество загрязнений от одного жителя, поступающее в канализационную сеть города в течение суток, более-менее постоянная величина. Такие величины первым установил СМ. Строганов еще в 1939 г. Они не претерпели заметных изменений и сегодня/ Это количество загрязнений разбавляется в питьевой воде, которую люди используют для физиологических и бытовых нужд. Поскольку нормы водопотребления в разных населенных пунктах неодинаковые, бытовые сточные воды очень отличаются не по составу, а по концентрации загрязнений.

Со сточной водой в канализационную сеть поступают компоненты физиологических выделений человека, загрязнения от умывания, приготовления пищи, купания, стирки белья, уборки в помещении. Кроме того, со сточными водами выносятся и твердые отходы (полиэтилен, бумага, ветошь и др.). То есть речь идет об органических и неорганических веществах, которые при попадании в сточные воды могут иметь вид взвешенных веществ (если они нерастворимы в воде) или растворов - коллоидных (сложных органических веществ), молекулярных (простые органические молекулы, например, мочевины, глюкозы, сахарозы), ионных (большинство минеральных веществ, которые в воде способны диссоциировать в ионы). К тому же в сточные воды поступает большое количество микроорганизмов, в том числе патогенных и условно-патогенных (так как среди населения всегда имеются здоровые носители возбудителей некоторых инфекционных болезней, не говоря уже о больных), яиц гельминтов, цист простейших.

Характеризуя в общих чертах хозяйственно-бытовые сточные воды, следует заметить, что они имеют прозрачность до 5 см, слабощелочную реакцию с pH 7,2-7,6. Содержат значительные количества неорганических и органических веществ во взвешенном, коллоидном и растворенном состоянии. Интенсивность запахов свежих, незагнивающих хозяйственно-бытовых сточных вод составляет 3-4 балла. Для хозяйственно-бытовых сточных вод характерно значительное бактериальное загрязнение. Это объясняется тем, что человек ежесуточно выделяет 4,48 x 1012 микробных тел. В зависимости от нормы водоснабжения, существующей в конкретной местности (например, 100 л/сут), общая численность сапрофитных микроорганизмов (микробное число) таких сточных вод будет составлять 4,48 х 107КОЕ/мл. Титр бактерий группы кишечной палочки (коли-титр) таких сточных вод будет составлять 5-10~8КОЕ/л. В сточных водах могут определяться десятки и сотни яиц гельминтов. Некоторые исследователи насчитывали их там до 1466 в і л . Даже в неэпидемический период в хозяйственно-бытовых сточных водах могут находиться патогенные кишечные бактерии и вирусы за счет поступления в канализацию экскрементов людей (бактерио- или заразоносителей, больных с невыраженной, или амбулаторной, формой кишечных инфекций, больных с инкубационный период) или недостаточно обеззараженных сточных вод инфекционных больниц и т. д. Известно, что в населенных пунктах количество "здоровых" и реконвалесцент-ных (переболевших инфекционными болезнями) бациллоносителей составляет 1-2% всего населения.

Для немедленного постоянного удаления и транспортирования (преимущественно самотеком) сточных вод от мест их образования до очистных сооружений предназначена сплавная система, получившая название канализации.