Сточные Воды - Wastewater

Серая вода (вид сточных вод) в отстойнике

Сточные Воды (или же Сточные Воды) любой воды который был заражен в результате использования человеком. Сточные воды - это "вода, использованная в любом сочетании бытовой, промышленной, коммерческой или сельскохозяйственной деятельности, поверхностный сток или же ливневая вода, и любой приток в канализацию или проникновение в канализацию ".[1] Таким образом, сточные воды являются побочным продуктом бытового, промышленного, коммерческого или сельскохозяйственный виды деятельности. Характеристики сточных вод различаются в зависимости от источника. Типы сточных вод включают: бытовые сточные воды из домашних хозяйств, муниципальные сточные воды из сообществ (также называемые сточные воды ) и промышленные сточные воды. Сточные воды могут содержать физические, химические и биологические загрязняющие вещества.

Домашние хозяйства могут производить сточные воды из сливные туалеты, раковины, посудомоечные машины, стиральные машины, ванны и душевые. Домохозяйства, использующие сухие туалеты производят меньше сточных вод, чем те, которые используют туалеты со смывом.

Сточные воды можно отводить в канализации транспортирует только сточные воды. Как вариант, сточные воды можно транспортировать в совмещенная канализация что передает оба ливневый сток сточные воды и, возможно, промышленные сточные воды. После лечения в станция очистки сточных вод очищенные сточные воды (также называемые стоками) сбрасываются в водоприемник. Термины «повторное использование сточных вод» и «регенерация воды "применяется, если обработанные отходы используются для других целей. Сточные воды, сбрасываемые в окружающую среду без соответствующей обработки, могут вызвать загрязнение воды.

В развивающиеся страны а в сельских районах с низкой плотностью населения сточные воды часто обрабатываются различными местная санитария системы, а не в канализацию. Эти системы включают септики подключен к осушать поля, локальная канализация (OSS), вермифильтр системы и многое другое.

Терминология

Чрезвычайно широкий термин санитария включает управление сточными водами, человеческие экскременты, твердые отходы и ливневая вода. Период, термин канализация относится к физической инфраструктуре, необходимой для транспортировки и очистки сточных вод.

Источники

Источники сточных вод включают следующие виды бытовой или хозяйственной деятельности:

Деятельность по производству промышленные сточные воды включают:

Другие связанные мероприятия или события:

Сточные воды можно разбавлять или смешивать с другими типами воды с помощью следующих механизмов:

Загрязняющие вещества

Состав сточных вод сильно различается. Это неполный список загрязняющих веществ, которые могут содержаться в сточных водах:

Химические или физические загрязнители

Биологические загрязнители

Если сточные воды содержат человеческие фекалии, как и в случае сточные воды, то он также может содержать патогены одного из четырех типов:[7][8]

Он также может содержать непатогенные бактерии и животных, таких как насекомые, членистоногие и маленький рыбы.

Показатели качества

Основная статья: Показатели качества сточных вод

Поскольку все природные водные пути содержат бактерии и питательные вещества, почти любые отходы, попадающие в такие водные пути, будут инициировать биохимические реакции, описанные выше. Эти биохимические реакции создают то, что измеряется в лаборатории как биохимическая потребность в кислороде (БПК). Такие химические вещества также подвержены разрушению с помощью сильных окислителей, и эти химические реакции создают то, что измеряется в лаборатории как химическая потребность в кислороде (ХПК). Тесты на БПК и ХПК являются мерой относительного истощающего кислородное воздействие загрязнителя отходов. Оба были широко приняты в качестве меры загрязнение эффект. Тест BOD измеряет потребность в кислороде биоразлагаемый загрязняющих веществ, тогда как тест на ХПК измеряет потребность окисляемых загрязняющих веществ в кислороде.

Любой окисляемый материал, присутствующий в аэробных природных водных путях или в промышленных сточных водах, будет окисляться за счет биохимический (бактериальные) или химические процессы. В результате содержание кислорода в воде будет уменьшено.

Водная токсикология тесты используются для получения качественных и количественных данных о неблагоприятном воздействии токсиканта на водные организмы. Типы тестирования включают тесты на острое (кратковременное воздействие), хроническое (продолжительность жизни) и биоаккумуляцию.[9] Многие промышленные предприятия в США проводят тесты на «токсичность всех сточных вод» своих сточных вод, обычно в сочетании с химическими тестами на отдельные загрязнители.[10]

Уход

Основная статья: Очистки сточных вод

На глобальном уровне около 80% производимых сточных вод сбрасывается в окружающую среду без очистки, что вызывает широкое распространение загрязнение воды.[11]:2

Существует множество процессов, которые можно использовать для очистки сточных вод в зависимости от типа и степени загрязнения. Сточные воды можно очищать станции очистки сточных вод которые включают процессы физической, химической и биологической очистки. Городские сточные воды очищаются в очистные сооружения (который также может называться станции очистки сточных вод ). Сельскохозяйственные сточные воды можно очищать в очистка сельскохозяйственных сточных вод процессы, а промышленные сточные воды очищаются очистка промышленных сточных вод процессы.

Для городских сточных вод использование септики и другие очистные сооружения на территории (OSSF ) широко распространено в некоторых сельских районах, например, обслуживает до 20 процентов домов в США.[12]

Одним из видов системы аэробной обработки является активный ил процесс, основанный на поддержании и рециркуляции сложной биомассы, состоящей из микроорганизмов, способных поглощать и адсорбировать органические вещества, переносимые сточными водами. Процессы анаэробной очистки сточных вод (UASB, EGSB ) также широко применяются при очистке промышленных сточных вод и биологических осадков. Некоторые сточные воды могут подвергаться тщательной очистке и повторно использоваться как рекуперированная вода. Построенные водно-болотные угодья также используются.

Утилизация

Промышленные сточные воды с нейтрализованным pH из хвостовых стоков в Перу.

Во многих городах бытовые сточные воды переносятся вместе с ливневыми водами в совмещенная канализация системы, на очистные сооружения. В некоторых городских районах бытовые сточные воды переносятся отдельно в канализация и сток с улиц разносится ливневые стоки. Доступ к этим системам в целях обслуживания обычно осуществляется через люк.

В периоды обильных осадков в комбинированной канализационной системе может возникнуть комбинированный перелив канализации событие, которое заставляет неочищенные сточные воды стекать прямо в водоприемники. Это может представлять серьезную угрозу для здравоохранение и окружающая среда.

В менее развитых или сельских регионах сточные воды могут стекать прямо в основные водоразделы с минимальным лечением или без него. Обычно это имеет серьезные последствия для качества окружающей среды и здоровья человека. Патогены может вызвать множество болезней. Некоторые химические вещества представляют опасность даже при очень низких концентрациях и могут оставаться угрозой в течение длительного времени из-за биоаккумуляция в тканях животных или человека.

Сточные воды с заводов, электростанций и других промышленных предприятий широко регулируются в развитых странах, и перед сбросом в поверхностные воды требуется их очистка. (Видеть Очистка промышленных сточных вод.) Некоторым объектам, таким как нефтяные и газовые скважины, может быть разрешено перекачивать сточные воды под землю через нагнетательные скважины. Закачка сточных вод связана с индуцированная сейсмичность.[13]

Повторное использование

Основные статьи: Восстановленная вода и Повторное использование экскрементов

Очищенные сточные воды можно повторно использовать в промышленности (например, в градирни ), в искусственном пополнении водоносных горизонтов, в сельском хозяйстве и в восстановлении природных экосистем (например, в водно-болотные угодья ). В более редких случаях он также используется для увеличения питьевая вода поставки. Существует несколько технологий очистки сточных вод для повторного использования. Комбинация этих технологий может соответствовать строгим стандартам очистки и гарантировать, что обработанная вода гигиенически безопасна, то есть не содержит бактерий и вирусов. Ниже приведены некоторые из типичных технологий: Озонирование, ультрафильтрация, аэробное лечение (мембранный биореактор ), прямой осмос, обратный осмос, расширенное окисление.

Некоторые виды деятельности, требующие воды, не требуют воды высокого качества. В этом случае сточные воды можно повторно использовать с минимальной очисткой или без нее. Одним из примеров этого сценария является домашняя среда, где туалеты можно смыть с помощью серая вода от ванны и душа с минимальным лечением или без него.

Орошение оборотными сточными водами также может служить удобрять растения, если они содержат питательные вещества, такие как азот, фосфор и калий. В развивающихся странах сельское хозяйство использует неочищенные сточные воды для орошения - часто небезопасным образом. Использование неочищенных сточных вод в сельском хозяйстве может представлять серьезную опасность для здоровья. В Всемирная организация здоровья разработали руководство по безопасному использованию сточных вод в 2006 году.[14]

Законодательство

Дальнейшая информация: Восстановленная вода § Нормы и правила

Австралия

В соответствии с Законом об охране окружающей среды 1994 года Политика охраны окружающей среды (воды) 2009 года отвечает за управление водными ресурсами в Квинсленде, Австралия.[15]

Нигерия

В Нигерии Закон о водных ресурсах 1993 года является законом, регулирующим все виды управления водными ресурсами.

Филиппины

На Филиппинах Закон Республики 9275, также известный как Закон о чистой воде Филиппин 2004 года,[16] это регулирующий закон об управлении сточными водами. В нем говорится, что политика страны направлена ​​на защиту, сохранение и восстановление качества пресных, солоноватых и морских вод, для которых управление сточными водами играет особую роль.[16]

Соединенные Штаты

В Закон о чистой воде является основным федеральным законом США, регулирующим загрязнение воды в поверхностных водах.[17] Реализуется Агентство по охране окружающей среды США в сотрудничестве с государствами, территориями и племенами.[18] Грунтовые воды положения о защите включены в Закон о безопасной питьевой воде, Закон о сохранении и восстановлении ресурсов, а Суперфонд действовать.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Тилли, Э., Ульрих, Л., Люти, К., Реймонд, доктор философии, Цурбрюгг, К. (2014). Сборник систем и технологий санитарии - (2-е исправленное изд.). Швейцарский федеральный институт водных наук и технологий (Eawag), Дюбендорф, Швейцария. п. 175. ISBN  978-3-906484-57-0. В архиве из оригинала от 8 апреля 2016 г.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  2. ^ Наддео, В .; Meriç, S .; Кассинос, Д .; Бельджорно, В .; Гуида, М. (сентябрь 2009 г.). «Судьба фармацевтических препаратов в загрязненных городских сточных водах при ультразвуковом облучении». Водные исследования. 43 (16): 4019–4027. Дои:10.1016 / j.watres.2009.05.027. PMID  19589554.
  3. ^ Арванити и Стасинакис, 2015. Обзор возникновения, превращения и удаления перфторированных соединений во время очистки сточных вод. Наука об окружающей среде в целом. 524-525, август 2015 г., стр. 81-92. Арванити и Стасинакис, 2015 г.
  4. ^ Bletsou et al., 2013. Массовая загрузка и судьба линейных и циклических силоксанов на очистных сооружениях в Греции. Наука об окружающей среде и технологии vol. 47, январь 2015 г., стр. 1824-1832 гг. Bletsou et al., 2013
  5. ^ Gatidou et al., 2016. Злоупотребление наркотиками и употребление алкоголя среди различных групп населения на греческом острове Лесбос с помощью эпидемиологии на основе сточных вод. Наука об окружающей среде в целом. 563-564, сентябрь 2016 г., стр. 633-640. Gatidou et al., 2016
  6. ^ Gatidou et al. 2019. Обзор появления и судьбы микропластика на очистных сооружениях. Журнал опасных материалов, т. 367, апрель 2019 г., стр. 504-512. Gatidou et al., 2019
  7. ^ Всемирная организация здравоохранения (2006 г.). Рекомендации по безопасному использованию сточных вод, фекалий и серых вод. Всемирная организация здоровья. п. 31. ISBN  978-9241546850. OCLC  71253096.
  8. ^ Андерссон, К., Розмарин, А., Ламизана, Б., Кварнстрем, Э., МакКонвилл, Дж., Сейду, Р., Дикин, С. и Триммер, К. (2016). Санитария, управление сточными водами и устойчивость: от удаления отходов к восстановлению ресурсов В архиве 1 июня 2017 г. Wayback Machine. Найроби и Стокгольм: Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде и Стокгольмский институт окружающей среды. ISBN  978-92-807-3488-1, п. 56
  9. ^ Рэнд, Гэри М., изд. (1995). Основы водной токсикологии (2-е изд.). Лондон: Тейлор и Фрэнсис. ISBN  1-56032-091-5.
  10. ^ «Общая токсичность сточных вод (WET)». Национальная система устранения сбросов загрязнителей (NPDES). Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). 17 сентября 2019.
  11. ^ WWAP (Программа ООН по оценке водных ресурсов мира) (2017 г.). Доклад ООН о мировом развитии водных ресурсов, 2017 год. Сточные воды: неиспользованный ресурс. Париж. ISBN  978-92-3-100201-4. Архивировано из оригинал 8 апреля 2017 г.
  12. ^ Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия (2008 г.). «Информационный бюллетень по септическим системам». В архиве 12 апреля 2013 г. Wayback Machine Публикация EPA № 832-Ф-08-057.
  13. ^ ван дер Баан, Мирко; Каликсто, Франк Дж. (1 июля 2017 г.). «Техногенная сейсмичность и крупномасштабная добыча углеводородов в США и Канаде». Геохимия, геофизика, геосистемы. 18 (7): 2467–2485. Bibcode:2017ГГГ .... 18,2467В. Дои:10.1002 / 2017gc006915. ISSN  1525-2027.
  14. ^ ВОЗ (2006). Руководство ВОЗ по безопасному использованию сточных вод, экскрементов и серой воды - Том IV: Использование экскрементов и серых вод в сельском хозяйстве В архиве 17 октября 2014 г. Wayback Machine. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Женева, Швейцария
  15. ^ «Экологическая политика и законодательство». Департамент охраны окружающей среды и наследия. Правительство Квинсленда. 25 сентября 2015 г. В архиве из оригинала 20 октября 2017 г.. Получено 20 октября 2017.
  16. ^ а б «Закон, предусматривающий комплексное управление качеством воды и для других целей». Проект LawPhil. В архиве из оригинала 21 сентября 2016 г.. Получено 30 сентября 2016.
  17. ^ Соединенные Штаты. Закон о чистой воде. 33 U.S.C.  § 1251 et seq. Pub.L. 92-500 В архиве 16 мая 2013 г. Wayback Machine 18 октября 1972 г .; с изменениями.
  18. ^ Джим Хэнлон, Майк Кук, Майк Куигли, Боб Уэйланд. «Качество воды: полвека прогресса». Ассоциация выпускников EPA. Март 2016 г.