Ливневые стоки образуются в результате таяния снежного покрова весной, а так же выпадения осадков в виде дождей в теплый период. Ливневая вода скапливается в почве, после чего вместе с грунтовыми водами попадает в природные водоемы. Поверхностные сточные воды приносят с собой в экосистему большое количество взвешенных веществ, нефтепродуктов, растворенных солей. Вместе с ливневыми сточными водами с сельскохозяйственных полей в водоемы попадают пестициды и гербициды. Благодаря загрязнениям, ухудшается качество воды, происходит гибель рыб, размножаются болезнетворные бактерии. Вода становится непригодной как для купания, так и использования в качестве источника пресной воды. Нефтепродукты, поступающие с автозаправочных станций и дорог, после попадания в воду на поверхности образуют тонкую пленку, в результате чего нарушается кислородный обмен в водоемах, затрудняется самоочищение водоема в результате естественных процессов. В связи с этим предельно допустимые концентрации содержания в стоках вредных веществ нормируются. Состав и свойства воды водоемов ниже точки поступления сточных вод должен быть таким же как и выше по реке. Это правило к химическому составу и физико-химическим свойствам сточных вод относятся к самим сточным водам без учета разбавления и самоочищения. В любом крупном городе вместе с ливневыми сточными водами сбрасывается много вредных веществ, в результате чего может возникать эффект их комбинированного действия. Некоторые из химических веществ могут обладать не только токсичными, но и канцерогенными свойствами, не исключена и возможность их попадания в питьевую воду. Для предотвращения вредного воздействия на природную экосистему в городах оборудована ливневая канализация, попадая в которую ливневые сточные воды транспортируются на очистные сооружения, и только затем поступают в реку. В соответствии с правилами приема ливневых сточных вод, абоненты (предприятия, автозаправочные станции, рынки) обязаны проводить периодический контроль химического состава ливневых сточных вод.
Независимая лаборатория «Экологический мониторинг» занимается анализом ливневых сточных вод с 2008года. Любое предприятие, сбрасывающее сточные воды в городской коллектор, на очистные сооружения Водоканала, обязано соблюдать правила приема ливневых сточных вод и не превышать ПДК .
Наша лаборатория проводит химический анализ ливневых сточных вод , отобранных Заказчиком, либо специалист по отбору проб выезжает самостоятельно на объект. Анализ ливневых сточных вод проводится максимум в течение 8 рабочих дней . По результатам анализа выдается протокол испытаний.Перечень показателей качества ливневой сточной воды можно посмотреть и скачать здесь.
Методика отбора пробы ливневой сточной воды на химический анализ:
- Для отбора пробы ливневой сточной воды необходима чистая пластиковая бутылка емкостью 1.5-2 литра. Недопустимо отбирать воду в бутылки из-под фруктовой воды, пива, кваса.
- Ополоснуть бутылку сточной водой, после чего наполнить сточной водой и плотно закрыть пробкой, так чтобы между пробкой и водой не осталось прослойки воздуха.
- В случае невозможности доставки бутылки с водой в лабораторию в день отбора пробы, допускается ее хранение в холодильнике в течение суток.
Цена на анализ ливневой сточной воды:
На 2019 год стоимость анализа ливнестоков установлена от 6200рублей.
Стоимость может изменяться в зависимости от транспортной доступности объекта.
Проконсультироваться по вопросам стоимости анализа сточных вод можно по телефону
8-800-600-62-40 (495)969-35-06
или отправив запрос на e-mail:
источник
Металлы определяют в воде чаще всего спектральными методами — ААС [510, 579], ИСП/АЭС [515, 580] или ИСП/МС [511, 514, 581]. В качестве конкретного примера использования МВИ в экоаналитике ниже обсуждается методика пробоподготовки при определении тяжелых металлов в сточных водах Московского региона [160].
Сточные воды — стоки бытовые и производственные — сложный и малопредсказуемый объект анализа. Состав сточной воды даже в качественном отношении далеко не всегда можно заранее предвидеть, особенно если предварительно она прошла химическую или биологическую очистку. Значительные проблемы возникают в тех лабораториях, где анализируют большое число стоков различных предприятий и где предусмотрена анонимность поступающих на анализ проб. Металлы в сточной воде присутствуют в самых разнообразных физических и химических формах. В соответствии с международными стандартами различают следующие формы нахождения металлов в воде: растворенные, взвешенные (суспендированные), кислотоэкстрагируемые и общие (валовое содержание). В России требования к приему производственных сточных вод в канализацию устанавливаются на региональном уровне. В качестве норматива металлов на выходах станций аэрации и очистки стоков принимают ПДК либо для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, нормирующие для большинства металлов валовое содержание всех форм, либо для водоемов рыбохозяйственного назначения, в которых нормируется содержание растворенных форм токсичных элементов. С этой точки зрения важно определение как растворенных форм металлов, так и валового их содержания [161].
На сегодняшний день существует недостаточно методических разработок по химической подготовке к анализу сточных вод, в отличие от других объектов анализа, поэтому пробоподготовка сточной воды — первое затруднение, с которым сталкиваются химики-аналитики при определении содержания металлов. При определении валового содержания металлов в сточной воде обычно применяют мокрое озоление, поскольку в этом случае легче предотвратить потери летучих соединений. Стандартная процедура обычно заключается в обработке пробы HNO3 и НС1, смесью HNO3
и Н2О2, смесями кислот (HN03—H2SO4; HNO3—HCIO4; HN03— НС1; HNO3—HCIO4—HF). Разложение азотной кислотой относится к числу наиболее распространенных способов пробоподготовки сточной воды при определении низких содержаний элементов, поскольку для нее достижима сверхвысокая степень очистки. Кроме того, HNO3 не мешает при определении металлов методами спектрального анализа. В последние годы на смену традиционному озолению [582, 583J с использованием термического нагрева пришли методы микроволновой пробоподготовки [158] или дисперсионной жидкофазной микоэкстракции (ДЖФМЭ) [584]. Как и традиционное разложение, микроволновая минерализация возможна как в открытых, так и в закрытых системах. Во избежание неконтролируемых потерь летучих элементов предпочтительнее разложение в закрытой системе [162].
Разложение проб сточной воды проводили в микроволновой системе MDS 2000 (СЕМ), снабженной контролем давления, с использованием тефлоновых сосудов типа Advanced Composite Vessels.
Применяли атомно-абсорбционные спектрофотометры фирмы Perkin Elmer модели 4100, Analyst 600 (электротермическая атомизация, поперечный нагрев графитовой кюветы, зеемановская коррекция фона) и 3300 (плазменная атомизация, дейтериевый корректор фона), фирмы Unicam Solaar 989 (электротермическая атомизация, продольный нагрев графитовой кюветы, зеемановская коррекция фона). Источниками излучения служили лампы с полым катодом или безэлектродные разрядные лампы тех же фирм. Определения методом ИСП-спектрометрии проводили на спектрометре индуктивно связанной плазмы Liberty-150 (Varian).
Органический углерод определяли на анализаторе органического углерода ТСМ 480 фирмы Carlo-Erba Instruments.
При определении бихроматной окисляемости (химического потребления кислорода) минерализацию проводили в реакторе COD фирмы Hach Company (150 ± 5 °С).
Использовали HNO3 ос. ч., дополнительно очищенную суббойлерной перегонкой, НС1 ос. ч., Mg(N03)2 • 6Н20 ч.д.а., Pd(N03)2 (Merck), La(N03)2 • 7Н20 х. ч., CsCl х. ч. В работе использовали ультрачистую воду, полученную на установке Milli-RX 20 (Millipore) с удельной электропроводностью 0,6 мкС/см. Стандартные растворы металлов готовили соответствующим разбавлением основных стандартных растворов ГСО 0,5%-ной HN03. В качестве модификаторов матрицы использовали 0,3%-ный раствор Mg(N03)2 и 0,1%-ный раствор Pd(N03)2. Спектроскопические буферные растворы готовили растворением 250 г La(N03)2 • 7Н30 в 0,1 М НС1 (1 л) и 50 г CsCl в воде (1 л). Стандартные растворы для ИСП-спектрометрии готовили разбавлением 0,5%-ной HN03 многоэлементного стандартного раствора металлов 1СР multielement standard solution IV, 23 элемента (Merck).
Объекты анализа и подготовка образцов
Объектами анализа являлись зашифрованные реальные пробы сточной воды, поступающие в ЗАО «Роса» (г. Москва). Пробы различались по валовому составу, происхождению, содержанию сухого и прокаленного остатка, ХПК и др.
Подготовку образцов осуществляли традиционным методом минерализации азотной кислотой при нагревании на песчаной бане и минерализацией в микроволновой печи.
Эффективность пробоподготовки с помощью микроволновых систем для растительных объектов, пищевых продуктов, косметики и других объектов биологического происхождения неоспорима. Этот способ подготовки проб имеет ряд принципиальных преимуществ (эффективность, высокую производительность, возможность контроля за ходом процесса, безопасность работы), что и является причиной его широкого внедрения в мировую практику аналитической химии. В то же время вопросы пробоподготовки сточных вод с использованием микроволнового разложения в научно-технической литературе затрагиваются крайне редко. Вероятно, это можно объяснить рутинностью работы лабораторий по анализу стоков, необходимостью выполнения большого объема работы для установления каких-либо закономерностей на реальных матрицах и сложностью интерпретации полученных данных [163].
Выбор условий микроволнового разложения проводили на реальных пробах сточной воды, контролируя изменение давления в системе и содержание металлов в минерализованных пробах в зависимости от объема пробы, содержания кислоты и времени разложения. Условно пробы подразделяли на два типа. Первый, наиболее часто встречающийся тип — сточная вода без каких- либо очевидных внешних особенностей. Ко второму типу относили воду, явно содержащую значительное количество органических примесей — жиров, масел, нефтепродуктов. Оптимальные условия разложения (табл. 11.40) для этих типов воды отличаются как по числу стадий и их продолжительности, так и по объему пробы. Максимальный объем пробы 50 мл. Именно такой объем достаточен для выполнения всех необходимых анализов (до 27 ингредиентов). Для разложения проб сточной воды в микроволновой печи в данной работе применяли программу I. Продолжительность микроволновой пробоподготовки составляет приблизительно 30 мин. Традиционная процедура термической минерализации занимает 3—4 ч.
Таблица П.40. Условия разложения в микроволновой печи MDS-2000 [ 160)
Давление, psi (10 psi = 69 кПа)
Время установления мощности, мин
Время выдержки при данной мощности, мин
Определение металлов методами спектрального анализа (пламенной и электротермической атомно-абсорбционной спектрометрией (ЭТ ААС), пламенной атомно-эмиссионной спектрометрией, атомно-эмиссионной спектрометрией с индуктивносвязанной плазмой), а также определение ХПК и органического углерода в пробах сточной воды выполняли в соответствии с разработанными Аналитическим центром контроля качества воды фирмы «Роса» методиками, прошедшими метрологическую аттестацию в Уральском НИИ метрологии и допущенными для целей государственного экологического контроля Государственным комитетом РФ по охране окружающей среды [164].
Определение Cd, Be, V, Bi, Си, Mo, As, Ni, Sn, Pb, Se, Ag, Sb проводили методом ЭТ ААС [165]. В качестве модификаторов матрицы использовали 0,3%-ный раствор Mg(NO;?)2 и 0,1%-ный раствор PdCNOjb. Кальций и магний определяли методом пламенной ААС. В качестве спектроскопического буфера использовали La(N03h [166]. Щелочные металлы определяли методом пламенной АЭС. В качестве спектроскопического буфера использовали CsCl [167]. Определение Al, Fe, Zn, Ва, Sr, Mn, Ni, Си проводили методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивносвязанной плазмой [168].
Бихроматную окисляемость (ХПК) определяли фотометрически с применением оборудования фирмы Hach [169].
Содержание органического углерода определяли хроматографически по методике [170].
Сравнительное определение металлов в сточных водах после различных методов пробоподготовки. С целью обеспечения наибольшей достоверности получаемых результатов были выполнены три основные серии экспериментов при наиболее варьируемых условиях: в разные периоды времени разными аналитиками на разных приборах разными методами. Предварительно было установлено, что метод конечного определения (для Fe, Mn, Zn — пламенная ААС или ПСП, для Sr — пламенная ААС или ИСП, для Си, Ni — электротермическая ААС и ИСП, для Сг — пламенная или электротермическая ААС и ИСП) не влияет на результаты анализа. Первая серия экспериментов включала в себя около 30 проб. Подготовка проб к анализу проводилась двумя способами: обработкой HNO3 (2,5 мл HNO3 на 50 мл пробы) при нагревании на песчаной бане и минерализацией в микроволновой печи при использовании того же количества кислоты. Подготовленные пробы анализировали на содержание 18 элементов (Вс, V, Bi, Fe, Cd, Со, Mn, Си, Mo, As, Ni, Sn, Pb, Se, Ag, Sb, Cr, Zn). Выяснилось, что на примере таких элементов, как Be, V, Bi, Со, Mo, As, Ag, Sb, сложно делать какие-либо выводы ввиду их редкого присутствия в анализируемых сточных водах. Результаты определения Mn, Си, Cr, Ni часто близки для разных вариантов пробоподготовки. В случае Fe, Cd, Sn, Se, Pb наблюдается некоторое повышение результатов при использовании микроволновой минерализации, а в случае Zn занижение.
Рис. 11.74. Валовое содержание алюминия (а), железа (б) и кадмия (в) в пробах сточной воды после микроволновой (1) и термической (2) минерализации [160].
В следующей серии экспериментов в 11 пробах определяли Al, Fe, Zn, Ва, Cd, Pb, Na, Ca, Mg, Sr, Mn, Ni. Как следует из полученных данных, в пробах, прошедших микроволновую обработку, содержание Al, Fe, Cd, Mg, Pb и Ca несколько выше, что можно объяснить более полным извлечением этих элементов в раствор. Явно просматривается тенденция к повышению результатов при термической минерализации для цинка, что, вероятно, связано с небольшим загрязнением проб из атмосферы при длительном разложении в открытом стакане. Для Ва, Na, Sr, Mn, Ni каких-либо различий при использовании разных вариантов пробоподготовки не наблюдается (рис. 11.74).
С целью подтверждения полученных данных на примере Al, Fe и Cd была проведена третья серия аналогичных экспериментов, включающая более 30 проб. Перечисленные металлы выбраны в качестве определяемых показателей по той причине, что определение Al, Fe и Cd осуществляется практически во всех небольших лабораториях по анализу стоков; эти элементы всегда присутствуют в сточной воде в достаточных количествах и именно Al, Fe и Cd при наличии в пробах большого количества осадка или взвеси при обычной процедуре разложения затруднительно полностью перевести в раствор. Результаты анализов подтверждают более полное выделение этих элементов в результате микроволновой минерализации. В то же время, если принимать во внимание предусмотренные методиками погрешности определения, о явном повышении степени извлечения металлов из сточной воды при микроволновой минерализации на примере реальных проб говорить нельзя, поскольку для А1 и Fe лишь в четырех случаях, а для Cd в двух случаях из пяти при использовании разных вариантов пробоподготовки наблюдается различие результатов анализов, превышающее 25%.
На рис. 11.74 в качестве иллюстрации приведены данные, полученные по алюминию, железу и кадмию.
Одновременно были предприняты попытки оценить изменения органической матрицы сточной воды по результатам минерализации по общим химическим показателям и установить, влияют ли эти изменения на результаты определения металлов. Для сточной воды в качестве меры общего содержания органических веществ используют отношение показателя ХПК к содержанию в ней органического углерода. Были выбраны три пробы сточной воды средней степени загрязнения органическими веществами. Исходные значения ХПК составляли 322—380 мг/л Ог. Пробы были минерализованы азотной кислотой двумя способами. В каждой серии подготовленных проб определяли содержание органического углерода и ХПК. Принимая во внимание снижение показателя ХПК по мере хранения проб, с каждой парой минерализованных проб анализировали неминерализованные пробы, подкисленные тем же количеством кислоты, которое добавляли при минерализации. Содержание органического углерода в исходных пробах, в пробах после термической и микроволновой минерализации практически одинаково. ХПК, определенное спустя неделю после отбора, в минерализованных пробах увеличивается по сравнению с подкисленными неминерализованными (табл. 11.41). В то же время эти значения ХПК существенно ниже, чем определенные в день отбора проб. Известно, что в условиях закрытой микроволновой системы HNOj разрушает почти все органические молекулы за исключением бензольных колец. Вероятно, повышение ХПК в минерализованных пробах по сравнению с неминерализованными связано с частичной деструкцией трудноокисляюшихся органических веществ и образованием более низкомолекулярных, окисление которых серной кислотой при определении ХПК происходит легче.
Таблица 11.41. Результаты определения ХПК и органического углерода (Сорг) [ 160|
источник
Настоящий нормативный документ устанавливает методику фотометрического определения анионных СПАВ в пробах природных и сточных вод в диапазоне массовых концентраций от 0,10 до 100 мг/дм 3 . При массовой концентрации свыше 2,0 мг/дм 3 требуется предварительное разбавление пробы.
Определению мешают анионы и восстановители:
— хлориды в концентрации свыше 75 мг/дм 3 ,
— нитраты в концентрации свыше 10 мг/дм 3 ,
— роданиды в концентрации свыше 0,5 мг/дм 3 ,
— тиосульфата и сульфиды в концентрациях свыше 10 мг/дм 3 ,
Мешающее влияние указанных анионов устраняют в ходе проведения анализа.
Метод определения массовой концентрации анионных СПАВ основан на их взаимодействии с метиленовым синим в щелочной среде с образованием ионных ассоциатов, экстрагируемых в хлороформ. Для устранения мешающего влияния анионов, полученные хлороформные экстракты обрабатывают кислым раствором метиленового синего, после чего измеряют оптическую плотность экстракта при длине волны 650 нм. Блок-схема анализа приведена в Приложении 1.
Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностями, не превышающими значений, приведенных в табл. 1.
Значения показателей точности, правильности, воспроизводимости и повторяемости
Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), s r( d ), %
Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) s R( d ), %
Показатель правильности (границы относительной систематической погрешности при вероятности Р = 0,95) ± d c, %
Показатель точности (границы, в которых находится погрешность методики при Р = 0,95), ± d , %
3.1. Средства измерений и вспомогательное оборудование
— Весы лабораторные по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 210 г и ценой деления 0,0001 г.
— Государственный стандартный образец (ГСО) состава раствора АСПАВ (додецилсульфат натрия кристаллический или раствор с концентрацией 1 мг/см).
— Колбы мерные вместимостью 10, 100 и 1000 см 3 по ГОСТ 1770, 2 класс точности.
— Пипетки градуированные вместимостью 1, 2, 5, 10 см 3 по ГОСТ 29227, 2 класс точности.
— Пипетки с одной меткой вместимостью 1, 2, 5, 10, 20 см 3 по ГОСТ 29169, 2 класс точности.
— Пробирки градуированные вместимостью 10 см 3 по ГОСТ 1770.
— Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр, позволяющий проводить измерения при длине волны 650 нм и снабженный кюветами с толщиной поглощающего слоя 10 мм.
— рН-метр лабораторный с пределом допускаемых значений основной абсолютной погрешности ±0,05 ед. рН.
— Цилиндры мерные вместимостью 10, 1000 см 3 по ГОСТ 1770, 2 класс точности.
— Воронки делительные вместимостью 50 см 3 по ГОСТ 25336.
— Встряхиватель, снабженный насадкой для делительных воронок, обеспечивающий их встряхивание возвратно-поступательным движением, с регулируемой скоростью встряхивания или любое другое устройство, позволяющее проводить экстракцию в воспроизводимых условиях.
Примечание : Допускается проведение экстракции вручную.
— Дистиллятор или установка любого типа для получения воды дистиллированной по ГОСТ 6709 или деионизованной 2 степени чистоты по ГОСТ Р 52501.
— Стаканы вместимостью 50, 1000, 2000 см 3 по ГОСТ 25336.
— Флаконы из темного стекла вместимостью 1000 см 3 (для хранения растворов реактивов).
— Флакон пластиковый вместимостью 1000 см 3 (для хранения щелочного буферного раствора).
— Холодильник бытовой любого типа, обеспечивающий хранение проб при температуре 2 — 10 °С.
— Штатив для делительных воронок
Допускается использование других средств измерения с метрологическими характеристиками не хуже, чем у вышеуказанных и вспомогательных устройств с техническими характеристиками не хуже, чем у вышеуказанных.
— Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или деминерализованная по ГОСТ Р 52501 (2-ой степени чистоты).
— Натрий гидроокись (натрия гидроксид, едкий натр), ч.д.а. по ГОСТ 4328.
— Калий фосфорнокислый однозамещенный, ч.д.а., по ГОСТ 4198.
— Метиленовый синий, ч., ТУ 6-09-29
— Натрий сернокислый безводный (натрия сульфат), х.ч. по ГОСТ 4166.
— Вата медицинская гигроскопическая, нестерильная по ГОСТ 5556.
Допускается использовать реактивы более высокой квалификации или импортные аналоги.
4.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.
4.2. При работе с оборудованием необходимо соблюдать правила электробезопасности по ГОСТ 12.1.019.
4.3. Обучение работающих безопасности труда должно быть организовано в соответствии с ГОСТ 12.0.004.
4.4. Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.
К выполнению измерений допускают химика-аналитика, владеющего техникой экстракционно-фотометрического анализа и изучившего правила эксплуатации используемого оборудования.
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
относительная влажность воздуха
7.1. Отбор проб воды осуществляют в соответствии с ГОСТ Р 51592 «Вода. Общие требования к отбору проб».
7.2. Отбор проб воды осуществляют в стеклянные герметично закупоривающиеся бутыли. Объём отбираемой пробы должен быть не менее 100 см 3 .
7.3. Пробу следует анализировать в день отбора. Если пробу нельзя проанализировать в день отбора, её консервируют хлороформом из расчета 2 — 4 см 3 на 1000 см 3 пробы. Законсервированную пробу хранят при температуре 2 — 10 °С не более 7 суток.
7.4. При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывается:
— цель анализа, предполагаемые загрязнители;
— должность, фамилия отбирающего пробу, дата.
Подготовку спектрофотометра или фотоэлектроколориметра к работе проводят в соответствии с рабочей инструкцией по эксплуатации прибора.
8 .2.1. Приготовление нейтрального раствора метиленового синего
В мерную колбу вместимостью 1000 см 3 помещают 0,35 г метиленового синего, добавляют 500 см 3 дистиллированной воды и оставляют на 24 ч до полного растворения навески. Содержимое колбы перемешивают и доводят объем до метки дистиллированной водой. Реактив хранят при комнатной температуре в течение 6 мес.
В мерную колбу вместимостью 1000 см 3 помещают 0,35 г метиленового синего, растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды, добавляют к раствору 6,5 см 3 серной кислоты и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Раствор готовят за 24 часа до использования. Реактив хранят при комнатной температуре в течение 6 мес.
16,33 г калия фосфорнокислого помещают в стакан вместимостью 2000 см 3 и растворяют его в 1200 см 3 дистиллированной воды, отмеривая воду цилиндром. Навеску 5,04 г гидроокиси натрия помещают в стакан вместимостью 1000 см 3 и растворяют в 630 см 3 дистиллированной воды, отмеривая воду цилиндром. Оба раствора смешивают в стакане вместимостью 2000 см 3 и выдерживают в течение суток. Значение рН полученного буферного раствора контролируют с помощью рН-метра. При необходимости значение рН доводят до 10,0 ± 0,2 ед. рН, прибавляя несколько кристаллов фосфорнокислого калия, если рН более 10,2 ед. рН, или по каплям любой раствор гидроокиси натрия, имеющийся в лаборатории (с концентрацией 5 — 30 %), если рН менее 9,8 ед. рН. В дальнейшем рН буферного раствора проверяют не реже одного раза в месяц.
8 .2.4. Приготовление основного стандартного раствора с концентрацией АСПАВ 100 мг/дм 3
Раствор готовят из государственного стандартного образца состава АСПАВ (кристаллический додецилсульфат натрия). Содержимое ампулы ГСО количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см 3 и растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды. Объем раствора доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.
В случае приготовления основного стандартного раствора АСПАВ из ГСО с концентрацией 1 мг/см 3 , раствор пипеткой 5 см 3 отбирают в мерную колбу вместимостью 50 см 3 . Объем раствора доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.
Срок хранения раствора 3 месяца при температуре 2 — 10 °С с добавлением хлороформа из расчета 2 — 4 см 3 на 1000 см 3 .
В мерную колбу вместимостью 100 см 3 пипеткой переносят 10 см 3 основного стандартного раствора АСПАВ с концентрацией 100 мг/см 3 , доводят объем раствора дистиллированной водой до метки и перемешивают. Раствор используют свежеприготовленным.
В мерную колбу вместимостью 100 см 3 пипеткой переносят 10 см 3 рабочего стандартного раствора (I) с концентрацией АСПАВ 10 мг/дм 3 , доводят объем раствора дистиллированной водой до метки и перемешивают. Раствор используют свежеприготовленным.
В мерные колбы (или градуированные пробирки) вместимостью 10 см 3 последовательно вносят 1,0 — 2,0 — 4,0 см 3 рабочего стандартного раствора (II) АСПАВ и 1,0 — 1,5 — 2,0 см 3 рабочего стандартного раствора (I) АСПАВ. Объём растворов доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. Концентрация АСПАВ в полученных растворах составляет соответственно 0,10 — 0,20 — 0,40 — 1,0 — 1,5 — 2,0 мг/дм 3 . Приготовленные градуировочные растворы переливают в делительные воронки вместимостью 50 см 3 , прибавляют 1 см 3 фосфатного буферного раствора и 1 см 3 нейтрального метиленового синего. Содержимое воронок перемешивают и в каждую добавляют по 3 см 3 хлороформа. Смесь энергично вручную или с помощью встряхивателя встряхивают в течение 1 мин, и после расслоения фаз, нижний слой сливают в другую делительную воронку, содержащую 10 см 3 дистиллированной воды и 1 см 3 кислого раствора метиленового синего. В первую делительную воронку вновь добавляют 3 см 3 хлороформа и повторяют операцию экстрагирования, хлороформный экстракт также сливают во вторую делительную воронку. Третью экстракцию проводят аналогичным способом. Затем содержимое второй воронки встряхивают в течение 1 мин и оставляют до полного расслоения. Экстракт сливают в пробирку вместимостью 10 см 3 через воронку с ватой, предварительно смоченной хлороформом, и доводят объем раствора до 10 см 3 хлороформом. Измеряют оптическую плотность полученного экстракта при длине волны 650 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм относительно хлороформа.
Одновременно проводят измерения оптической плотности экстракта холостой пробы. В качестве холостой пробы используют дистиллированную воду, проведенную через весь ход анализа. Значение оптической плотности экстракта холостой пробы, не должно превышать 0,030 ед. абс.
Значения оптической плотности стандартных растворов D ст.p (ед. абс) рассчитывают по разности значений оптической плотности градуировочных растворов (D гр ) и значения оптической плотности холостой пробы (D ). Градуировочный график строят в координатах D ст.р (ед. абс) — концентрация АСПАВ (мг/дм 3 ).
Градуировочную характеристику устанавливают заново при смене партии любого из реактивов, после ремонта или юстировки фотоколориметра, но не реже 1 раза в три месяца.
Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят по одному градуировочному раствору перед выполнением серии анализов. Градуировочную характеристику считают стабильной в случае, если полученное значение концентрации градуировочного раствора не превышает значения норматива контроля стабильности, который устанавливают в лаборатории при внедрении методики. Значение норматива контроля стабильности градуировочной характеристики не должно превышать 20 %.
Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется для одного градуировочного раствора, необходимо выполнить повторное измерение для этого градуировочного раствора с целью исключения результата измерения, содержащего грубую погрешность.
Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют и устраняют причины нестабильности и повторяют контроль с использованием не менее 2-х других градуировочных растворов, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении отклонения результата градуировочную характеристику устанавливают заново.
Перед проведением каждой серии измерений выполняют анализ холостой пробы. В качестве холостой пробы используют 10,0 см 3 дистиллированной воды, проведенной через весь ход анализа.
10,0 см 3 анализируемой пробы или меньший ее объем, доведенный до 10,0 см 3 дистиллированной водой, помещают в делительную воронку вместимостью 50 см 3 , прибавляют 1,0 см 3 фосфатного буферного раствора, 1,0 см 3 нейтрального метиленового синего и проводят экстракцию хлороформом так же, как при построении градуировочной характеристики (п. 8.3).
Примечание : В случаях плохого разделения фаз после последней экстракции кислым раствором метиленового синего, нижний хлороформный слой из делительной воронки сливают в стаканчики и прибавляют сульфат натрия небольшими порциями, перемешивая содержимое стеклянной палочкой до полного осушения хлороформа. Высушенный хлороформный экстракт сливают в пробирку, а сульфат натрия промывают несколькими небольшими порциями хлороформа (по 1 — 2 см 3 ), собирая их в ту же пробирку.
Оптическую плотность экстракта анализируемой пробы (D пробы , ед. абс.) рассчитывают по формуле:
где D 1 — измеренное значение оптической плотности экстракта пробы, ед. абс.
D — значение оптической плотности экстракта холостой пробы, ед. абс.
По градуировочному графику находят концентрацию АСПАВ (С, мг/дм 3 ).
Массовую концентрацию АСПАВ в пробе ( ХАспав , мг/дм 3 ) рассчитывают по формуле:
где: С — концентрация АСПАВ, найденная по градуировочному графику, мг/дм 3 ;
Кр — коэффициент предварительного разбавления пробы (при необходимости).
Результаты количественного анализа в протоколах анализов представляют в виде:
d — значение показателя точности, % (см. табл. 1).
Результаты измерений округляют с точностью:
при содержании от 0,1 до 1,0 мг/дм 3 — 0,01 мг/дм 3
при содержании от 1,0 до 10,0 мг/дм 3 — 0,1 мг/дм 3
при содержании от 10 до 100 мг/дм 3 — 1 мг/дм 3
12.1. При необходимости проверку приемлемости результатов измерений, полученных в условиях повторяемости (сходимости) осуществляют в соответствии с требованиями раздела 5.2. ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002. Расхождение между результатами измерений не должно превышать предела повторяемости (r). Значения r приведены в таблице 2.
12.2. При необходимости проверку приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости проводят с учетом требований раздела 5.3 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002. Расхождение между результатами измерений, полученными двумя лабораториями не должно превышать предела воспроизводимости (R). Значения R приведены в таблице 2.
Пределы повторяемости и воспроизводимости результатов измерений
Предел повторяемости (для двух результатов измерений), r, %
Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений), R, %
13.1. Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
— контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
— контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости и внутрилабораторной прецизионности и погрешности).
Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений и алгоритмы контрольных процедур (с использованием метода добавок, с использованием образцов для контроля и т.п.), а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируют во внутренних документах лаборатории.
13.2. Контроль процедуры выполнения измерений с использованием образцов для контроля:
Анализируют образец для контроля, приготовленный с использованием ГСО. Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле:
где X — результат анализа, мг/дм 3 ;
С — аттестованное значение АСПАВ в образце для контроля, мг/дм 3 .
Для оценки качества процедуры выполнения анализа рассчитывают норматив контроля К по формуле:
где ± D л — характеристика погрешности результатов анализа, соответствующая аттестованному значению ОК.
Примечание : На первом этапе допускается считать D л = 0,84 D , где D — показатель точности МВИ.
Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию:
процедуру анализа признают удовлетворительной. Претензии к качеству процесса не предъявляют.
При невыполнении условия контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.
13.3. Процедуру контроля стабильности показателей качества результатов анализа (повторяемости, внутрилабораторной прецизионности и погрешности) проводят в соответствии с порядком, установленным в лаборатории.
источник
Промышленная деятельность зачастую не обходится без сброса сточных вод. Отработанная загрязненная жидкость попадает в окружающую среду, а значит, процесс ее сброса должен контролироваться. Для этого проводится специальное исследование — анализ сточных вод. Такая процедура выполняется по правилам и имеет свои особенности.
Сточными водами называют всю воду, загрязненную в быту или на производстве. Через канализацию или коллекторы она оказывается в водоносных слоях грунта. Другими словами, стоки могут в том числе стать причиной загрязнения питьевой воды. Стоки подразделяются на несколько групп, в зависимости от их происхождения. Они бывают:
Самыми опасными считаются именно промышленные стоки, поскольку в них могут находиться ядовитые, токсичные и радиоактивные элементы, а также тяжелые металлы, фосфаты, сульфиты. Чтобы избежать проникновения таких опасных веществ в окружающую среду, предприятия должны иметь надежные фильтры для сточных вод.
Анализ сточных вод предприятия позволяет с точностью определить содержание в них вредных элементов. Целью такого исследования является:
- определение уровня загрязнения;
- оценка результативности работы фильтров и очистных сооружений;
- рекомендации по улучшению очистительных работ.
Кроме того, такая проверка должна выявить, соответствуют ли стоки установленным ГОСТам.
Для промышленных предприятий устанавливается частота проведения регулярных анализов в зависимости от рода деятельности. При обнаружении нарушений, проверка повторяется экстренно. Также проведение экспертизы потребуется в следующих случаях:
- при исполнении программ производственной проверки;
- для составления базы данных с последующим оформлением документации;
- после проведения очистительных работ.
Исследование стоков проводится в лабораторных условиях либо на самом предприятии, либо в отделе СЭС. При этом проверка должна выполняться только специалистами, получившими лицензию. Лабораторные исследования сточных вод строго регламентированы и проводятся по инструкции, в которой в том числе описаны требования к оборудованию, задачи анализа, места отбора образцов и формулы подсчета сроков проведения регулярных проверок.
Экспертиза состоит из трех этапов:
- отбор проб;
- выполнение анализа в лаборатории сточных вод;
- подведение итогов, составление рекомендаций (при необходимости).
Каждый этап имеет свои правила. Так, сбор образцов может производиться только в присутствии собственника (представителя) предприятия. Обязательно составляется акт. Местом сбора выбирается хорошо перемешанный поток, чтобы концентрация образца была максимально информативной. Исходя из поставленных задач, отбор может быть простым (берется единожды в подходящем месте) и смешанным (несколько простых проб, взятых в разное время, смешиваются между собой).
Химический анализ сточных вод — главный этап экспертизы. Проверка образца производится сразу по нескольким показателям качества.
-
Физические показатели — уровень прозрачности, температура, цвет, запах. Эти признаки оцениваются визуально, поэтому считаются недостаточно информативными. - Сухой остаток — определение степени загрязнения. По этому показателю стокам присваивается категория.
- Химические — позволяют определить щелочность и кислотность стоков. Измеряются путем наблюдения реакции взаимодействия с базовой pH.
- Азотсодержащие соединения и фосфор — показатель, помогающий определить качество фильтрации стоков.
- Токсины — коэффициент, показывающий наличие органических или неорганических токсических веществ.
- Синтетические поверхностно-активные вещества — большое количество СПАВ препятствует естественным процессам очистки воды, понижает содержание кислорода. Показатель не должен превышать 20 мг/л.
- Окисляемость — вычисляется при помощи биохимического и химического кислорода, позволяет оценить степень загрязнения стоков органическими и неорганическими веществами.
- Зольность — определяет количество осадка, которое остается после нагревания взвешенных примесей.
Физические показатели — уровень прозрачности, температура, цвет, запах. Эти признаки оцениваются визуально, поэтому считаются недостаточно информативными.При невозможности проведения полноценного лабораторного анализа стоков может быть применен экспресс-анализ. Он требует оборудования и занимает несколько минут. Однако, несмотря на такие преимущества, экспресс-анализ намного уступает лабораторной экспертизе в достоверности и информативности результатов.
Экспресс-анализ состоит из нескольких процессов:
- органолептического (изучение физических показателей);
- колориметрического (определение кислотности и наличия вредных веществ);
- титриметрического (определение щелочности и концентрации кислорода).
органолептического (изучение физических показателей);Экспертиза стоков — обязательная мера контроля. Своевременная проверка не только убережет предприятие от штрафа, но и поможет защитить окружающую среду от опасных веществ.
источник
Промстоки образуются на предприятиях и выводятся с их территории через специальные канализационные коллекторы.
Спектр их загрязнителей зависит от характера деятельности того или иного предприятия. В них могут содержаться неорганические и органические загрязнители.
Наибольшую опасность в настоящее время для человека и гидросферы представляют нефтепродукты, фенолы, органические красители, сульфаты, поверхностно-активные вещества, тяжёлые металлы и хлориды.
Указанный анализ позволяет выявить специфику и спектр загрязнителей промстоков, сбрасываемых в канализацию. При повторном анализе на выходе из комплекса сооружений, выполняющих очистку, обнаруженные ранее специфические загрязнители должны полностью отсутствовать, либо их количество должно быть понижено до минимально разрешённого минимума.
Запах, цветность, прозрачность и температура. Данные физические показатели, по которым может проводиться анализ, малоинформативны. Они воспринимаются на уровне интуиции, поэтому анализируются поверхностно.
Все сточные воды обладают повышенными температурами, имеют пониженную прозрачность и специфический запах. Прозрачность определяется по стандартным шрифтам. Изменение цветности – по градусам платинокобальтовой шкалы. Степень изменения зависит от профиля производственной деятельности предприятия.
Базовая реакция рН промышленных стоков меняется в диапазонах от рН 11).
Его значение определяется при анализе нефильтрованной пробы. Указанный показатель информирует о количестве примесей, имеющихся в воде, как взвешенных (окалина, руда, кокс, известняк и т.п.) и растворённых. В зависимости от содержания этих примесей все промышленные стоки подразделяют на 4 категории:
- первая — величина сухого остатка менее 500 мг/л (сюда входят коммунальные сточные воды);
- вторую и третью категорию разделяет показатель в 5000 мг/л;
- четвёртая – более 30000 мг/л.
Выявленные взвешенные примеси могут быть удалены механическими методами выполнения очистки. Самый простой из них – элементарное отстаивание.
Определить действенность данного метода позволяет использование показателя «оседающие вещества». Для его получения проба воды набирается в цилиндр и выполняется оценка количества взвешенных веществ, выпавших в осадок за два часа. Может измеряться в процентах от сухого остатка, либо в мг/л. В городских стоках он составляет от 65 до 75 процентов.
Необходимость выявления сухого остатка важна потому, что промышленные стоки требуют очистки с использованием бактерий (биологическая очистка). Кроме того, на указанной стадии величина взвешенных веществ не может превышать 10г/л. В противном случае очистка не достигнет требуемой эффективности.
Более точно говорить, что речь идёт не о сухом, а о плотном остатке, который представляет собой количество твёрдых веществ, содержащихся в фильтрованной пробе.
Значение указанного показателя определяется следующим образом. При температуре порядка 600 градусов имеющийся сухой остаток прокаливается. В результате часть из них сгорает и улетучивается, в результате вес пробы становится меньше. Масса полученного остатка делится на массу первоначальную. В результате получается значение зольности в процентах.
Указанный санитарный показатель является весьма актуальным не только в отношении сточных вод. Он позволяет получить представление о степени загрязнения воды веществами органического и неорганического происхождения. Фактически этот показатель применяется для оценки степени только органического загрязнения. Он может определяться двумя основными типами исследований:
- проведением определённых химических реакций (вычисляется химическая окисляемость – иодатная etc, бихроматная и т.п.);
- с использованием гетеротрофных аэробных бактерий (так называемая биохимическая окисляемость).
Величина окисляемости измеряется потребляемым количеством кислорода: ХПК (химическое) и БПК (биохимическое) потребление кислорода, показатель которого определяется в миллиграммах молекулярного кислорода на литр. Очень важным является отношение БПК/ХПК, так как оно позволяет прогнозировать вероятное количество загрязнителей, которое можно удалить, применяя биологические методы очистки.
Этот показатель считается одним из важнейших для обеспечения высокой эффективности процессов биоочистки и сохранности гидросферы. В промышленных стоках определяется содержание нитритного, нитратного, и аммонийного азота.
От количества соединений указанного вещества во многом зависит степень эффективности проводимой биоочистки. Если азота в промстоках мало, то на этапе биоочистки в воду добавляется хлористый аммоний. Но, как правило, этот показатель превышает норму.
Содержание фосфора всегда многократно превышает ПДК. Объясняется это тем, что фосфаты широко представлены в составе моющих и чистящих средств.
В промышленных стоках значение показателей существенно выше, чем в бытовых. К тому же, к ним добавляются аммиак, цианиды и роданистые соединения.
Эти показатели считаются важными не только в плане определения степени загрязнения, но и для объективной трактовки иных данных, полученных в результате анализов.
Простой пример. Если уровень хлоридов превышает 200 мг/л, то в значение соответствующего ХПК вносится поправка. Иначе придётся осаждать хлориды до того, как приступить к определению бихроматной окисляемости взятой пробы.
Естественные водоёмы максимально страдают именно от указанных типов загрязнений. СПАВ приводят к возникновению эвтрофикации озёр и рек, угнетают процессы, благодаря которым водоёмы самоочищаются, тормозят любые биохимические процессы в них. СПАВ инициируют снижение процентного содержания кислорода в водоёмах и иные процессы, являющиеся губительными для любого биоценоза.
Во время очистки промышленных стоков ПАВ замедляют процессы, обуславливающие осаждение твёрдых взвесей и провоцируют появление в очистных сооружениях пены, а также препятствуют качественной биологической очистке сбрасываемых стоков.
Поэтому содержание СПАВ в промышленных стоках, на момент их поступления в зону биологической очистки, не может превышать 20мг/л. А отдельные фракции (например, жёсткие СПАВ) необходимо предварительно полностью убрать любыми методами.
Специфические элементы, которые определяются в промышленных стоках, делятся на органические и неорганические. К первым относятся нефтепродукты, карбоциклические соединения, смолы, красители, пестициды, фенолы, кетоны, спирты и СПАВ.
Ко вторым причисляются щёлочи, соли, кислоты, иные химические элементы, в числе которых следует отметить свинец, алюминий, хром, фтор, никель, железо, бор, ванадий и т.п.
Перечень обязательных тестов, которые должны проводиться с промышленными стоками, определён действующими нормативами. В первую очередь, он увязан с характером производственного процесса.
Чаще всего присутствуют в стоках животноводческих предприятий. Выполняемый на выходе данный анализ даёт возможность оценить, насколько эффективно действуют очистные сооружения, и позволяет уточнить, какие коррективы следует внести в процесс обработки.
Это заключительный показатель, характеризующий степень загрязнения промышленных стоков и результативность работы очистных сооружений предприятия. В сточной воде концентрация кислорода, как правило, не превышает 0,5 мг/литр, либо он отсутствует совсем. После очистки показатель возрастает до 8 мг/литр.
Выполнение оценки состава загрязнений по качеству и количеству требуется не только для того, чтобы составить план проведения очистных мероприятий, но и для того, чтобы существенно повысить эффективность последних.
источник
Методы анализа. Выбор конкретного метода зависит от характера сточных вод анализируемых компонентов.
Гравиметрический – основан на определении массы вещества. В ходе анализа вещество отгоняется в виде какого-либо летучего соединения или осаждается из раствора в виде малорастворимого соединения.. Осадок взвешивается в виде соединения строго определенного состава, весовая форма по составу совпадает с осаждаемой. По весу высушенного или прокаленного осадка вычисляется содержание определенного компонента в данном образце. Достоинства: высокая точность, отсутствие необходимости калибровки, простота.. Недостатки: значительный расход времени на выполнение анализа.
Титриметрический .Основан на точном измерении количества реактива израсходованного на реакцию с определенными веществами. Титрированный раствор – раствор, концентрация которого известна с высокой точностью. Титрование – прибавление титрованного раствора к анализируемому для точного определения эквивалентного количества. Момент титрирования – точка эквивалентности. Титрирующий раствор – титрант. Используются реакции кислотно-основного взаимодействия, удовлетворяющие требованиям, которые предъявляются к титрометрическим реакциям. Взаимодействие должно происходить полностью и с высокой скоростью. – Методы кислотно-основного взаимодействия связанны с процессом передачи протона – Методы осаждения основаны на реакциях образования малорастворимых соединений – Методы комлексообразования используют реакции образования координационных соединений — методы окисления-восстановления объединяют многочисленную группу окислительно-восстановительных реакций. Достоинства: быстрота выполнения, простота оборудования, удобство выполнения серийных анализов, большой набор химических реакций. Недостатки: необходимость предварительной стандартофикации растворов титранта и калибровки мерной посуды.
Фотометрический. Измеряет поглощение света раствором. Приборы: Источник света – светофильтр – кювета с раствором – детектор. Конструкция прибора зависит от области спектра применения. Излучение выбирают такое, что бы соединение имело мах светопоглощение, а примеси – min. Достоинства – широкая область применения, высокая чувствительность. Недостатки: калибровка аппаратуры, посуды.
Жесткость воды отражает содержание в ней ионов кальция и магния. Жесткость, обусловленная наличием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, называется временной, или карбонатной (Жвр). Жесткость, обусловленная хлоридами и сульфатами этих металлов, называется постоянной (Жп). Суммарная жесткость воды носит название общей жесткости. Жесткость воды (степень жесткости принято выражать в миллимолях ионов Са2+ или Mg2+ (или обоих ионов) в 1 дм3 или 1 кг воды – ммоль/дм3 или ммоль/кг. В технической литературе встречается единица измерения степени жесткости воды – мг экв/дм3 или мг-экв/кг. Зная, что молярные массы эквивалентов ионов Са2+ и Mg2+ соответственно равны 20,04 и 12,16 мг/дм3, можно рассчитать обжую жесткость воды (в ммоль/дм3): . Часто в расчетах жесткости используют формулу:
Содержание в питьевой воде большого количества растворимых солей магния и кальция не только ухудшает ее вкус, но и обуславливает жесткость воды. Жесткая вода неприменима в ряде отраслей промышленности, теплотехники и неблагоприятна при бытовом использовании. В ней труднее развиваются многие продукты, их питательная ценность уменьшается. Резко ухудшается моющая способность и возрастает расход мыла. Способствует развитию ряда заболеваний. Питьевая вода – жесткость не должна быть выше 7 ммоль/л.Один из методов устранения жесткости воды – введение соды (Na2CO3).
37. Виды сточных вод. Классификация производственных сточных вод. Сточные воды машиностроительных предприятий. Виды сточных вод. Сточные воды, отводимые с территории промышленных предприятий, по своему составу могут быть разделены на 3 вида:
производственные – использованные в технологическом процессе производства или получающиеся при добычи полезных ископаемых.
бытовые – от санитарных узлов производственных и не производственных корпусов и зданий, а также от душевых установок, имеющихся на территории, промышленных предприятий.
атмосферные – дождевые и оттаивание снега.
Производственные сточные воды делятся на 2 две основные категории:
незагрязненные (условно чистые)
Загрязненные производственные сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на 3 группы:
загрязнённые преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, угледобывающей промышленности)
загрязнённые преимущественно органическими примесями (предприятия рыбной, мясной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной промышленности)
загрязнённые минеральными неорганическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, лёгкой промышленности)
Машиностроительные заводы характеризуются наличием ряда водоёмких производственных процессов, а следовательно, и образованием значительного количества, производственных сточных вод, которые в основном загрязняются отходами травильных и гальванических цехов и нефтепродуктами.
В гальванических цехах детали из металлов и сплавов подвергаются различным видам химической или электрохимической обработки. В начале поверхность изделий подвергается предварительной обработки: обезжириванию и травлению с применением различных растворов кислот, щелочей, солей металлов. Отработанные растворы травильных ванн образуют кислые и щелочные сточные воды. В каждом травильном отделение существует 2 вида сточных вод: концентрированные и разбавленные. Разбавленные являются промывными водами.
38.Методы очистки сточных вод. Механические методы применяются как первая стадия в общей схеме очистки сточных вод. Выбор механического метода очистки осуществляется с учётом размера взвешенных частиц. Механическая очистка состоит из:
процеживания через решётки
Химические методы обработки сточных вод основаны на применение химических реакций. В результате которых загрязнения превращаются в соединения безопаснее для потребителя или легко выделяются в виде осадков. В особую группу химических методов следует выделить хлорирование и озонирование сточных вод, содержащих органические примеси, а также цианиды и другие пахнущие не органические вещества. Хлорирование и озонирование наиболее часто применяют для доочистки и обезвреживания питьевой воды на городских водопроводных станция.
Физико-химические методы. В большинстве случаев использование физико-химических методов выделения загрязняющих веществ из сточных вод позволяет в дальнейшем рекуперацию.
Биологическая очистка. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов, связанных между собой единый комплекс сложными взаимоотношениями. Главенствующая роль в том сообществе принадлежит бактериям.
При термической очистке сжигают жидки отходы нефтепродуктов и других горючих веществ в печах и горелках.
источник
Сточные воды — отводимые канализационные стоки из многоквартирных жилых домов или, например, систем канализации на дачах. Это сложная неоднородная система, загрязненная разнообразными веществами, которые представлены в ее составе в растворенном и нерастворенном виде, а также в коллоидном состоянии.
В составе сточных вод всегда есть органические и неорганические элементы загрязнений. Вещества органического происхождения в бытовых стоках представлены белками, углеводами, жирами и продуктами физиологической переработки.
Помимо этого, в бытовых сточных водах содержатся и крупные примеси – отходы растительного происхождения, бумага, тряпье, а также синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Неорганические элементы содержатся в сточной воде в виде ионов хлора, натрия, кальция, магния, калия, карбонатов и сульфатов. Также сточные воды характеризуются наличием таких элементов, как углерод, азот, фосфор, сера, калий.
В составе сточных вод обязательно присутствуют и биологические загрязнения, в виде плесневых и дрожжевых грибков, яиц глистов, бактерий, в основном выделенных человеком, мелких водорослей, вирусов. Именно из-за присутствия биологических загрязнений сточные воды представляют значительную опасность для человека, растительного и животного миров в эпидемиологическом плане.
Чтобы определить состав сточных вод необходимо сделать множество различных анализов, как химических, так и санитарно-бактериологических. Для оценки бытовых сточных вод делают санитарно-химические анализы полного и сокращенного типа.
Полный санитарно-химический анализ — это условное понятие, поскольку проведение даже не одного десятка исследований не позволит получить исчерпывающее представление обо всем множестве составляющих сточной воды.
Есть достоверные и авторитетные разъяснения о том, что безусловной доскональности состава получить почти что невозможно и прилагать усилия для достижения этого не следует. Характеристики, несущие «технологические сведения», т.е. позволяющие осуществлять контроль процесса очистки сточных вод и управление этим процессом, а также делать заключение о санитарно-эпидемиологическом состоянии воды, принято считать обязательными.
Полный анализ предполагает определение таких показателей, как окрас, запах, температура и прозрачность воды, значение pH, наличие сухого остатка и убыли при прокаливании этого остатка, наличие плотного осадка и убыль при прокаливании плотного остатка, объем взвешенных веществ и потери при их прокаливании, объем и вес оседающих веществ, биологическая потребность в кислороде (БПК) и химическая потребность в кислороде (ХПК), процент содержания нитратного, аммонийного, нитритного и общего азота, сульфатов, хлоридов и фосфатов, концентрация токсичных веществ, процент содержания СПАВ, концентрация растворенного кислорода, наличие биологических загрязнений.
Сокращенный анализ дает неполную характеристику воды, представляя сведения о величине pH, прозрачности, взвешенных веществах, а также концентрации растворенного кислорода и биологической потребности кислорода.
Температура. От показателя температуры зависит скорость не только осаждения взвеси, но и протекания биологических процессов, которые играют основную роль в очистке сточных вод.
Окраска. Как правило, бытовые сточные воды имеют слабо выраженный окрас. Интенсивная окраска свидетельствует о неблагоприятном качестве сточной воды.
Запах. Бытовая сточная вода имеет достаточно характерный запах, представленный смесью тяжелый запаха продуктов распада органических веществ и фекалий.
Прозрачность. Прозрачность является показателем степени загрязненности воды и определяется методом «шрифта». Показатель прозрачности бытовых вод, как правило, колеблется от1 до 5 см; вод, очищенных биологическим путем – превышает 15 см.
Величина pH. Для измерения реакции среды используют стеклянные и каломельные электроды. Очистка сточных вод, сбрасываемых в систему автономной канализации, должна давать реакцию среды, близкую к нейтральной – от 6,5 до 8,5.
Плотный осадок. Плотный осадок определяется по фильтрату исследуемой пробы. Требования СНиП ограничивают его содержание — не более 10 г/л.
Взвешенные вещества. В городских сточных водах концентрация взвешенных веществ, как правило, составляет 100-500 мг/л, а их зольность — 25-35%.
БПК и ХПК. Величины ХПК и БПК — кислородные эквиваленты содержания в сточных водах органических веществ, выражающие не число органических веществ, а объем кислорода, расходуемого на окисление данных веществ, биологическим (БПК) и химическим путем (ХПК).
В биологическом окислении бактерии выполняют роль окислителя, а источником питания им служат органические вещества. В процессе обмена происходит переработка бактериями органических веществ с участием кислорода и происходит их окисление или минерализация. Химическая потребность в кислороде выражается количеством кислорода, необходимого для окисления органических веществ, которые, в результате, распадаются на углекислый газ, воду и аммиак.
По сути, значение ХПК всегда должно превышать значение БПК за любое время инкубирования, вплоть до БПК полной, поскольку при установлении на БПК приходится только та часть, которая необходима для энергетических нужд. В основном в сточных водах на БПК полное приходится 50-80% ХПК, а для биологически очищенных — этот показатель не больше 40%. Чем глубже очищается вода, тем меньше это соотношение.
Формы азота, фосфор. При оценке сточных вод исследуют четыре формы азота: общий, аммонийный, нитритный и нитратный.
До очистки в городских сточных водах встречается азот только в двух формах — общий и аммонийный. Нитриты и нитраты появляются только после того, как произведена очистка сточных вод с помощью аэрационных станций с установленными аэротенками и биофильтрами. Появление окисленных форм свидетельствует о глубоко прошедшем процессе, поскольку процесс нитрификации аммонийного азота возможен только после почти полного снижения БПК, когда углеродсодержащие соединения уже окислились.
Установление азотных форм в сточных водах — важная деталь анализа, поскольку азот необходим для питания клетки наряду с фосфором. Для определения достаточности содержания в сточных водах питания для бактерий используется соотношение главных показателей анализа БПК полное : азот :фосфор. В России, согласно СНиП, такое соотношение = 100 :5 :1
Бытовые сточные воды всегда содержат в достаточном для бактерий объеме доступный азот, а вот при недостатке фосфора добавляются фосфаты и хлористый аммоний.
Сульфаты. Хлориды. Содержание в сточных водах хлоридов и сульфатов не изменяется в результате ее обработки механическим и биологическим методами. Это постоянство может быть этаким своеобразным контролером по степени точности проделанных анализов.
Уровень концентрации сульфатов в городских сточных водах составляет 100 мг./л. Содержание хлоридов в сточных водах не оказывает существенного влияния ни на физико-химические, ни на биохимические процессы очистки сточных вод. Значение имеет только верхний предел концентрации хлоридов, определяющий возможность существования бактерий. В ходе исследований был выявлен порог существования микроорганизмов, определенный в 5000 — 20000 мг/л хлоридов для производственных стоков и 150 — 300 мг/л — для городских.
Для определения ХПК необходимы сведения о концентрации хлоридов. При превышении концентрации свыше 200 мг/л требуется поправка, поскольку происходит расход части окислителя на окисление хлоридов до молекулярного хлора. Установление ХПК также может осуществляться посредством предварительного осаждения хлоридов в виде Ag Cl. Очистка сточных вод на концентрацию хлоридов влияния не оказывает.
Токсичные элементы. Некоторые вещества и элементы отрицательно влияют на жизнедеятельность организмов. Они выделены в отдельную группу — токсичные. Контроль за содержанием этих веществ необходим для того, чтобы их концентрация не превышала предельно допустимую концентрацию (ПДК). К этой группе относят сульфиды, цианиды, кадмий, медь, ртуть, свинец, многие СПАВ, группу красителей и некоторые другие вещества.
Синтетические поверхностно — активные вещества. Наличие в сточных водах данных соединений представляет угрозу для санитарного состояния водоемов, к тому же, отрицательно влияет на работу очистных сооружений. Различают СПАВ четырех видов: анионоактивные, неоногенные, катионоактивные и амфотерные. На долю анионоактивных веществ приходится около трех четвертей всего мирового производства СПАВ. Второе место занимают неионогенные СПАВ. Городские сточные воды содержат СПАВ как раз этих двух видов. Наличие СПАВ в стоках сказывается на эффективности производительности первичных отстойников: ухудшается оседание взвеси, замедляются биохимические процессы и в отстойниках появляется пена. Присутствие СПАВ в водоемах также негативно влияет и на их процесс самоочищения от остаточных загрязнений, поступаемых с очищенными водами. Не зависимо от вида СПАВ, по отношению к их степени биохимической окисляемости, подразделяют на три категории: «мягкие» — удаление и окисление при биологической очистке сточных вод составляет 75-85%, «промежуточные» — 60% и «жесткие» — меньше 60%. ПДК сооружениях биологической очистки для значительной части СПАВ составляет 10-20 мг/л. Нормы СНиП не допускают сброс в канализацию «жестких» СПАВ.
Растворенный кислород. Загрязненные сточные воды растворенный кислород либо не содержат вовсе, либо концентрация его не бывает больше 0,5-1 мг/л. Для оценки очищенных сточных вод и степени насыщения кислородом биоокислителя необходимо Установление численности растворенного кислорода. Для поддержания нормальной жизнедеятельности микроорганизмов наименьшее содержание кислорода должно составлять 2 мг/л. Поэтому контролю за наличием необходимой концентрации кислорода уделяется большое внимание, поскольку очищенные сточные воды не должны разрушать кислородный режим в водоеме.
Биологические загрязнения. Анализ на биологические загрязнения позволяет выявить численность бактерий, питающихся средой МПА; бактерий , питающихся средой Эндо; гельминтов. Устанавливается численность бактерий «общего счета» и CoLi. Численность бактерий — сапрофитов и CoLi -в сточных водах напрямую зависит от степени загрязненности воды и ее температуры. Исходя из среднегодовых данных, в городских стоках количество бактерий, питающихся МПА, равняется нескольким сотням тысяч в 1 мл; а бактерий CoLi — нескольким десяткам тысяч в 1мл воды. С помощью станций биологической очистки вода обезвреживается более чем на 95%, при этом, почти 50% приходится на первичное отстаивание воды ( снижение концентрации бактерий обеспечивается сорбцией микробов на оседающих частицах взвеси).
Содержание в сточных водах гельминтов дает представление об общей и видовой зараженности населения гельминтами. Многочисленные виды гельминтов в сточных водах наиболее часто представлены яйцами аскарид (до 92%), реже — яйцами других видов : остриц, широкого лентца, власоглавов. Повышение общей культуры населения наряду с увеличением водопотребления способствует сокращению содержания яиц гельминтов в бытовых сточных водах. Очистка сточных вод от яиц гельминтов на станциях полной биологической очистки — дегельминтизация — осуществляется на 90% и выше. Очистные сооружения сточных вод позволяют снизить концентрацию гельминтов порядка на 40-55%. В канализационном хозяйстве обширно используется понятие суточной нормы загрязнений на человека, введенное профессором С.Н.Строгоновым. Он установил, что на одного жителя эта норма находится в очень узком диапазоне — 6 — 8 г, что соответствует стандартной суточной норме усвояемого белка. Также установлено, что при нормальном потреблении поваренной соли содержание хлоридов в сточных водах составляет 8 — 9 г. на человека. Для фосфатов эта норма составляет 1,5-1,8 г/сут на человека. Все эти данные позволили составить рекомендации по расчету норм состава загрязнений бытовых сточных вод на одного жителя в сутки.
источник