Podaj typowe wartości podstawowych stężeo i wskaźników ścieków komunalnych.
Mętnośd ścieków jest pośrednim wskaźnikiem określającym zawartośd koloidów i materii
zawieszonej. Oznaczenie mętności polega na porównaniu intensywności światła rozproszonego w
próbce ścieków i w odpowiednim wzorcu.
Barwa jest wskaźnikiem świeżości ścieków. W świeżych ściekach bytowych waha się ona w granicach
40÷80 g Pt/m3. W stanie świeżym ścieki mają barwę żółtoszarą lub białoszarą,
a w stanie zagniłym czarnoszarą lub czarną. W ściekach przemysłowych może występowad barwa
specyficzna uzależniona od procesów produkcyjnych stosowanych w danym zakładzie.Jednostką w
jakiej wyrażana jest barwa ścieków jest g Pt/m3. Przyjmuje się, że naturalna barwa wód
powierzchniowych wynosi 50 g Pt/m3.
Zapach podobnie jak barwa jest wskaźnikiem świeżości ścieków. Przy określaniu zapachu bierze się
również pod uwagę jego intensywnośd w skali liczbowej od 0 do 5.Zapach oznacza się metodą
organoleptyczną.
Temperatura ścieków wpływa na szybkośd przebiegu procesów biologicznego oczyszczania ścieków
zarówno w oczyszczalni jak i odbiorniku (procesy samooczyszczania). Wzrost temperatury powoduje
przyspieszenie procesów biologicznego oczyszczania ścieków w oczyszczalni ale i szybsze ich
zagniwanie w sieci kanalizacyjnej. Temperatura ścieków waha się od ok. 10oC (w zimie) do 15oC (w
lecie).
Przewodnictwo właściwe
Znajomośd przewodnictwa właściwego pozwala na określenie zawartości jonów w ściekach. Pomiar
polega na określeniu zdolności roztworu do przewodzenia prądu elektrycznego. Im więcej w
ściekach znajduje się jonów tym wyższe jest ich przewodnictwo właściwe.
Gęstośd ścieków definiowana jest jako masa jednostki objętości i wyrażana w g/dm3 lub kg/m3.
Gęstośd jest ważnym parametrem charakteryzującym ścieki pod względem fizycznym, gdyż w
zależności od gęstości ścieków winno projektowad się osadniki i inne urządzenia oczyszczalni.
Współczynnik grawitacji
W wielu przypadkach współczynnik grawitacji ścieków SS używany jest zamiast gęstości
ścieków.Zarówno gęstośd jak i współczynnik grawitacji zależne są od temperatury
i zmieniają się w zależności od zawartości substancji rozpuszczonych.
Ciężar
właściwy
γ
jest
ciężarem
jednostki
objętości
wyrażonym
w kN/m3. Zależnośd pomiędzy γ i
wyraża się wzorem:
γ =
· g
gdzie: g – przyspieszenie ziemskie, γ – ciężar właściwy ścieków, kN/m3,
– gęstośd ścieków, kg/m3
W normalnej temperaturze ( 20 st. C ) ciężar właściwy wody γ równy jest ok. 9,81 kN/m3.
Odczyn pH jest to ujemny logarytm ze stężenia jonów wodorowych:
pH = -log10 [H+]
Odczyn ścieków zależy od obecności w nich kwasów, zasad i soli ulegających hydrolizie. W przypadku
ścieków przemysłowych mogą to byd silne kwasy i zasady nieorganiczne, w ściekach bytowych
kwasy organiczne oraz sole ulegające hydrolizie. W ściekach bytowych odczyn waha się w granicach
6,8÷8,0, w przemysłowych pH może wynosid od 1÷13. Dopuszczalne granice pH dla mieszaniny
ściekówkomunalnych i przemysłowych odprowadzanych do kanalizacji lub do odbiorników ścieków
wynoszą 6,5÷9,0.
Chlorki w ściekach pochodzą z wody wodociągowej (swoiste) oraz z zanieczyszczeo zawartych w
ściekach (obce). Głównym źródłem chlorków w ściekach bytowych jest wydalany przez ludzi chlorek
sodowy. Stężenia chlorków w ściekach bytowych mogą przyjmowad wartości z zakresu kilkunastu do
kilkuset g Cl-/m3.W ściekach przemysłowych stężenie chlorków może przekraczad kilkadziesiąt
tysięcy g Cl-/m3.
Zasadowośd ścieków jest miarą zawartości kwaśnych węglanów wapnia Ca(HCO3)2 i magnezu
Mg(HCO3)2. Związki te łącznie z fosforanami i węglanami sodu mają właściwości buforowe
polegające na zobojętnieniu kwasów, co jest pożądane w procesach biochemicznych
przebiegających w oczyszczalniach ścieków. Zasadowośd jest to zdolnośd do zobojętnienia mocnych
kwasów mineralnych. W zależności od odczynu ścieków występuje zasadowośd F (pH > 8,3) i
zasadowośd M (pH > 4,6). Przy pH < 4,6 ścieki nie mają zdolności do zobojętnienia kwasów, gdyż
same stanowią roztwory kwaśne. Zasadowośd surowych ścieków komunalnych zależna jest w
zasadzie od zasadowości wody wodociągowej używanej na danym terenie.
Azot i fosfor są pierwiastkami niezbędnymi dla wzrostu organizmów i określane są mianem
biogenów lub biostymulatorów.
Źródłem azotu w ściekach komunalnych są:
-zanieczyszczenia pochodzące ze ścieków bytowo-gospodarczych.
-pochodzenia zwierzęcego i roślinnego,
-azotan sodu (lub inne związki chemiczne),
-azot atmosferyczny.
Amoniak w ściekach występuje jako jon amonowy (NH4+) i amoniak gazowy (NH3), w zależności od
odczynu pH ścieków, zgodnie z reakcją równowagi: NH
4
+
↔ NH
3
+ H
+
Proporcja pomiędzy zawartością amoniaku i jonu amonowego jest zależna od pH.
Azot azotynowy jest stosunkowo nietrwałą formą azotu występującą w ściekach, którą łatwo
przechodzi w azot azotanowy. Azotyny są wskaźnikami wtórnego zanieczyszczenia w procesie
stabilizacji i rzadko występują w stężeniach powyżej 1 g/m3 w ściekach lub 0,1 g/m3 w wodach
powierzchniowych. Są szczególnie toksyczne dla organizmów wodnych, stąd ważne jest, aby nie było
ich w ściekach odprowadzanych do odbiorników.
Azot azotanowy jest utlenioną formą azotu występującą w ściekach. Występuje na ogół w ściekach
oczyszczonych biologicznie . Gdy odpływ z oczyszczalni odprowadzany jest do gruntu stężenie
azotanów jest bardzo ważnym parametrem ścieków z uwagi możliwośd przedostania się ich do wód
podziemnych. Szkodliwe działanie azotanów na hemoglobinę niemowląt nosi nazwę
methemoglobinemii.
W typowych surowych ściekach komunalnych stężenia poszczególnych form związków azotowych
wynoszą:
Norg = 30 gN/m3
NNH4 = 30 gN/m3
NTKN = 60 gN/m3
NNO2 = 0 gN/m3
NNO3 = 0 gN/m3
Nog. = 60 gN/m3
Siarka jest pierwiastkiem niezbędnym do syntezy białek, a uwalnia się z nich podczas rozkładu, stąd
jej obecnośd w ściekach. Siarczany są redukowane biologicznie w warunkach beztlenowych do
jonów siarczanowych, które w środowisku wodnym tworzą siarkowodór (H2S). Siarkowodór jest
gazem, który dyfunduje nad powierzchnią ścieków w kanałach o złej wentylacji i ma tendencję do
zbierania
się
pod
stropami.
Przechodząc
w kwas siarkowy powoduje korozję budowli. Siarczany są redukowane do siarczków w komorach
fermentacyjnych osadów i mogą zakłócad procesy biologicznego oczyszczania, gdy stężenie
siarkowodoru przekracza 200 g H2S/m3.
Biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT).
Oznaczanie BZT polega na określeniu zużycia tlenu rozpuszczonego przez mikroorganizmy podczas
utleniania materii organicznej zawartej w ściekach w określonym czasie.
BZT oznacza się w celu określenia:
•
przybliżonej ilości tlenu wymaganej do biochemicznego utleniania materii organicznej
zawartej w ściekach,
•
zakresu oczyszczania ścieków,
•
skuteczności oczyszczania ścieków,
•
warunków odprowadzania ścieków.
Chemiczne zapotrzebowanie tlenu określa ilośd tlenu jaką zużywa się na utlenianie związków
organicznych zawartych w ściekach w procesie reakcji chemicznej z silnym utleniaczem. Ilośd tlenu
równoważną ilości zużytego utleniacza, w zależności od rodzaju użytego związku chemicznego,
określa się jako zapotrzebowanie tlenu nadmanganianowe ChZT-Mn lub dwuchromianowe ChZT-Cr.
Zapotrzebowanie tlenu – nadmanganianowe nazywane utlenialnością jest wskaźnikiem
orientacyjnym, charakteryzującym ogólne zanieczyszczenie próby ścieków. KMnO4 jest słabszym
utleniaczem niż K2Cr2O7 stąd pełniejszą miarą zawartości związków organicznych jest ChZT
oznaczone metodą dwuchromianową, w której utlenianiu ulega więcej substancji organicznych.
Ogólny węgiel organiczny jest wskaźnikiem informującym o zawartości związków chemicznych
zawierających węgiel organiczny. Zasada oznaczania OWO polega na przeprowadzeniu węgla
organicznego w dwutlenek węgla, a następnie oznaczeniu ilości CO2 (różnymi metodami).
Znajomośd zawartości ogólnego węgla organicznego w ściekach informuje o charakterze
zanieczyszczenia. Jeśli dla danego rodzaju ścieków obserwuje się stałą zależnośd pomiędzy OWO i
BZT, to oznaczenie OWO jest dużo prostszym i krótszym czasowo oznaczeniem, dlatego często w
zastępstwie BZT zalecane jest w celu kontroli pracy oczyszczalni.
Głównymi frakcjami są: OWO rozpuszczony, OWO w zawiesinie.