Однако проведенные исследования (Дзядзио, Н. А. Базякиной) показали, что даже БПК20 не в полной мере определяет общую массу органических веществ, содержащихся в сточных водах, так как не учитываются органическое вещество, идущее на прирост бактерий, и стойкие органические вещества, не затрагиваемые биохимическим процессом.

Для более полной оценки содержания органических веществ в сточной воде, особенно если она представляет собой смесь бытовых и производственных вод, в последнее время определяют (кроме БПК) химическое потребление кислорода (ХПК). Значение ХПК определяют при нагревании органических соединений с химически чистой концентрированной серной кислотой, к которой прибавляют йодат калия или соли хромовой кислоты, отдающие свой кислород на окисление. Для бытовых сточных вод БПК20 составляет 86% ХПК; однако многие производственные воды имеют ХПК, превышающую БПК20 на 50% и более.

§ 81. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ СТОЧНЫХ ВОД

Масса примесей в сточных водах может быть различна в зависимости от характера их образования. Для бытовых сточных вод масса загрязнений, исчисленная на одного человека в сутки, остается более или менее постоянной. Концентрацию загрязнений определяют химическими анализами. Однако бытовые сточные воды городских канализаций в большинстве случаев имеют ту или иную примесь производственных вод, которые оказывают влияние на качественный состав сточных вод. Если к бытовым водам примешаны производственные сточные воды от большого промышленного предприятия, то по объему и данным анализов производственных вод этого предприятия можно вычислить значение Сем каждого из ингредиентов в общем стоке по формуле

быт QdbiT ~h пр Qnp

Q6biT + 2Qnp

где Сбыт и С„р~ концентрация вычисляемого вида загрязнений соответственно бытовых и производственных сточных вод, г/мЗ или мг/л; (Збыт и Qnp-средний расход бытовых и производственных сточных вод, м/сутки или л/сутки, другой прием учета влияния производственных сточных вод заключается в определении эквивалентного числа жителей Лэкв, т. е. такого их числа, которое вносит такую же массу загрязнений, как и данный расход производственных вод. Например, если БПК20 от одного жителя равно 40 г/сутки, то при БПК20 производственных вод Lnp, г/м, получим:

iV3KB = LnpQnp/40. (4.15)

Прибавляя вычисленное эквивалентное число жителей к расчетному, получаем общее приведенное число жителей для расчета канализационных сооружений.

В общем стоке, поступающем на очистные сооружения при раздельной системе канализации, БПК5 можно принять равной 220 мг/л, а концентрацию взвешенных веществ - 240-250 мг/л.

До 1985 г. на городские очистные станции будут поступать в основном бытовые и производственные сточные воды. В дальнейшем в крупных городах будет постепенно приниматься в городскую канализацию часть поверхностного стока (весенний и дождевой сток и вода от поливки улиц), который будет очищаться совместно с бытовыми сточными водами на городских очистных станциях.

Р1сследования дождевых и талых вод Ленинграда показывают, что, при существующей организации мытья и очистки от мусора улиц

и площадей БПК20 в дождевом стоке составляет 80-100 мг/л, а концентрация Бзвещенных веществ - 500-1200 мг/л (зольность 50-60%).

Кроме того, поверхностный сток с городской территории, как свидетельствуют данные зарубежной печати, содержит и бактериальные загрязнения. Например, в стоке с улиц микробное число колеблется от десяти до сотен тысяч, а коли-титр - от 10- до 250.

Учитывая, что крупные города близки друг другу по характеру благоустройства и по составу промышленности, можно принимать на расчетные сроки, по данным Ленинграда, следующие показатели: БПК20 - 90 мг/л, концентрация взвешенных веществ - 850 мг/л (зольность 55%),

Для Москвы, учитывая усовершенствование способов сбора, можно ожидать улучшение состава поверхностного стока с территории города: БПК20 - 80 мг/л, концентрация взвешенных веществ - 500 мг/л (зольность 50%).

§ 82, АКТИВНАЯ РЕАКЦИЯ СТОЧНЫХ ВОД

Очень большое значение имеет активная реакция сточных вод (рН). Ранее отмечалось, что кислые воды действуют разрушающе на материал коллекторов. Еще большее значение имеет активная реакция сточных вод в процессах их очистки. Оптимальной средой для биохимических процессов очистки являются сточные воды, имеющие рН = = 7... 8. Однако нитритные бактерии жизнеспособны при рН = =4,8... 8,8, нитратные - при рН = 6,5... 9,3.

Бытовые сточные воды имеют слабощелочную реакцию, обычно рН = 7,2... 7,6. Производственные сточные воды в зависимости от рода производства и характера технологического процесса отдельных цехов могут иметь различную реакцию -от сильнокислой до сильнощелочной. При сильно выраженной кислой или щелочной реакции сточных вод приходится предварительно нейтрализовать их, после чего они могут быть направлены на очистные сооружения или спущены в водоем, если по всем другим показателям они удовлетворяют правилам выпуска сточных вод в водоемы.

§ 83. БАКТЕРИАЛЬНЫЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОД

Сточные воды содержат большое число микроорганизмов, в том числе болезнетворных (патогенных) бактерий, что делает эту воду опасной в санитарном отношении. В бытовых сточных водах встречаются бактерии брюшного тифа, дизентерии и другие возбудители желудочно-кишечных заболеваний, а также яйца гельминтов (глистов), поступающие в сточные воды с выделениями людей и животных.

Для определения зараженности воды болезнетворными бактериями проводят анализ на наличие в ней особого вида бактерий - группы кишечной палочки (бактерии СоИ), являющейся типичным представителем кишечной микрофлоры.

Кишечная палочка, не являясь сама по себе болезнетворной бактерией, служит показателем того, что вода загрязнена указанными выделениями, а следовательно, в ней могут быть и болезнетворные бактерии.

Чтобы оценить степень бактериального загрязнения воды, определяют коли-титр (титр кишечной палочки) или тот наименьший объем воды в миллилитрах, в котором содержится одна кишечная палочка. Так, если коли-титр кишечной палочки равен 100, это значит, что на 100 мл воды приходится одна кишечная палочка. При коли-титре, равном 0,1, число бактерий в 1 мл равно 10. Для бытовых сточных вод коли-титр обычно составляет 0,000001 и ниже, т, е. одна бактерия СоИ содержится

в объеме сточной воды 0,000001 мл и меньше. Иногда определяют коли-индекс, т. е. число кишечных палочек в 1 л воды.

Общий объем бактериальной массы (при содержании воды в теле бактерий 80-85%) в сточной жидкости, несмотря на микроскопические размеры бактерий, исчисляемые микрометрами, достаточно велик. При числе бактерий 100 млн. в 1 мл стока объем бактериальной массы составляет 0,4 мл на 1 л, или 400 л на каждую 1000 м сточных вод.

§ 84. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ (СТОЙКОСТЬ) СТОЧНЫХ ВОД

Отношение содержания биохимически используемого кислорода Од, находящегося в жидкости в форме как растворенного кислорода, так и связанного кислорода нитритов и нитратов, к содержанию его, необходимому для окисления находящихся в этой жидкости органических веществ L, выраженное в процентах, называется относительной стойкостью или стабильностью воды 5.

Стойкость связана со сроком t (в сутках) загнивания жидкости, наступающего по исчерпании всего запаса кислорода, и может быть рассчитана в процентах по выражению

5= 100(1 -10-*0. (4.16)

После подстановки значения -~i = 0,l формула приобретает вид:

5 = 100(1 - 0,7940. (4.16а)

Так, при стойкости 50% и температуре 20° С загнивание начнется на третий день, при стойкости 80%-на седьмой день, при стойкости 99% - на двадцатый, при стойкости 100% загнивания не будет совсем. При температуре менее 20° С стойкость увеличивается. Чем больше стойкость сточной воды, тем меньше опасность ее загнивания и вред, который она может причинить водоему (если вода не содержит токсичных веществ). Для бытовых сточных вод, поступающих на очистные сооружения, относительная стойкость меньше 11%, а для вод, прошедших очистные сооружения, окисляющие органические соединения, она увеличивается до 99%.

§ 85. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД И ОБРАЗУЮЩЕГОСЯ ПРИ ИХ ОЧИСТКЕ ОСАДКА ДЛЯ УДОБРЕНИЙ

В бытовых сточных водах, как уже указывалось, содержатся в значительной массе такие вещества, как азот, калий, фосфор, кальций и др., являющиеся ценными удобрениями для сельскохозяйственных культур. Поэтому использование сточных вод и образующегося при их очистке осадка может сокращать или заменять введение в почву других удобрений.

Как следует из табл. 4.5, в бытовых сточных водах соотношение между основными элементами питания растений азотом, фосфором и калием составляет 5: 1 :2, в то время как соотношение этих элементов в навозе составляет 2:1: 2,4.

Большая часть азота и почти весь калий находятся в сточных водах в растворенном виде и хорошо усваиваются растениями, только фосфор в значительной части выпадает с осадком.

Особенностью сточных вод, используемых в качестве удобрения, является то, что они содержат болезнетворные бактерии. Находясь в почве, гельминты сохраняют свою жизнеспособность до 1,5 лет. Поэтому загрязнять ими почву при поливках в вегетационный период не допуска-