Химический анализ сточных вод: виды исследований, лаборатории в Москве

Государственное регулирование водного баланса

Существует ряд принятых на государственном уровне ГОСТов по качеству питьевой воды, а также нормы стоков и предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ.

При осуществлении производственной деятельности разрабатываются паспорта водного хозяйства, в том числе для учёта факторов риска: в них учитывается не только баланс водопотребления и водоотведения, источники водоснабжения, но и возможные загрязняющие вещества, а также их предельно допустимые концентрации и способы очистки.

Анализ воды сточных вод является обязательным при проведении хозяйственной деятельности, а также для предприятий, занимающихся очисткой воды: им необходимо периодически проверять качество стоков, поступающих на очистные сооружения.

Регламентирующие документы

Анализ сточных вод — это обязательная процедура, которую должны выполнять промышленные предприятия, Водоканал и городские подразделения СЭС.

Проверка проводится согласно требованиям, которые определяют следующие документы:

• Общие природоохранные нормативы. Документы, определяющие деятельность по охране водных ресурсов;
• СанПиН 2.1.7.573-96. Свод санитарных нормативов, регламентирующих качество и состав сточных вод;
• ГОСТ 31861 2012 «Вода. Общие требования к отбору проб». Государственный стандарт, определяющий все аспекты отбора проб, технические моменты, условия их хранения и консервации;
• МУ 2.1.5.800-99. Это методические указания по обеззараживанию сточных вод, изданные Госсанэпиднадзором. Содержат перечень мероприятий, правила и сроки их выполнения.

Кроме этого, применяются ведомственные правила и нормативы по содержанию примесей в стоках, принятые для промышленных предприятий разной специализации.

Как проверяются сточные воды и кем?

Чтобы с полной уверенностью в безопасности сточных вод пользоваться своей автонономной канализационной системой в загородном доме, необходимо знать состав этих вод.

Определяется это путем проведения многочисленных анализов:

• санитарно-химических,
• биологических.

Полный химический анализ сточных вод необходим для выбора оптимальной системы водоочистки. Но иногда возможен и анализ сокращенного типа. Вообще, анализы, даже проводимые несколько десятков раз, не могут представить полной и точной картины сточных вод. Все выводы, в принципе, условны.

При проведении полного химического анализа сточных вод определяют:

• Окраску сточных вод, Обычно бытовые сточные воды имеют слабую окраску. Если она изменяется на сильно выраженную, значит, сточные воды нуждаются в сильной очистке;
• Запах сточных бытовых вод своеобразен. Получается от распада органических соединений и фекалий;
• Температуру. Это показатель говорит о том, насколько быстро происходит биологическая очистка стоков;
• Прозрачность, которая служит показателем степени загрязнения стоков;
• Уровень pH в сточных водах, отвечающих нормам, должен быть нейтральным;
• Плотный осадок, который не должен превышать 10г/л;
• Значения ХБК и БПК (химическая потребность в кислороде и биологическая потребность в кислороде);
• Токсичность сточных вод, что является отрицательным показателем, так как при превышении нормы бактерии плохо справляются с очисткой стоков. К токсичным веществам, относятся многие моющие вещества, красители, медь, ртуть, кадмий, сульфиды, цианиды и другие вещества;
• Взвешенные вещества, которые в норме должны составлять 100-500мг/л;
• Формы азота, фосфор;
• Хлориды, сульфаты;
• Растворенный кислород, который необходим для жизнедеятельности бактерий;
• Биологические загрязнения.

При проведении анализов на сточные воды ГОСТ полученные результаты разделяет на два вида: предельно допустимые концентрации и недопустимые, т. е. именно то, чего не должно быть, и что является поводом для немедленного принятия соответствующих мер.

Естественно, что такие анализы могут сделать только специализированные лаборатории, которые имею лицензию на проведение таких анализов для населения.

Как определить, какой метод необходим?

Выбор методики анализов обусловлен происхождением стоков, особенностями источника:

• Бытовые стоки, имеют большое количество органики и ПАВ, попадающих в стоки в результате бытовых водных процедур.Они нуждаются в общем определении состава воды, микробиологическом и химическом анализе.

• Промышленные стоки насыщены химическими растворами, несут твердые механические частицы. Здесь нужен физико-химический анализ с использованием соответствующих методик.
• Для ливневых стоков характерно наличие нефтепродуктов, солей тяжелых металлов или выбросов с окрестных предприятий, полученных в составе смывов с верхних слоев грунта. Здесь используются физико-химические, радиологические методики.

Цели проведения анализа сточных вод в Москве

В городской среде, в ходе постоянного загрязнения окружающей среды, не только производственными отходами, но и отходами от частных хозяйств, анализ воды сточных вод становится реальной необходимостью.

Анализ сточных вод в лаборатории в Москве нужен для принятия решения о целесообразности использования водоисточника, а также для грамотного выбора необходимой системы очистки. Кроме того, анализ позволяет составить мнение о санитарно-экологической обстановке вцелом. Оценить состав воды и выбрать необходимые мероприятия по фильтрации и обеззараживанию для дальнейшего использования поможет анализ сточных вод в Москве.

Как проводится отбор проб

Если проверка не относится к плановой и не делается органами государственного контроля, то забор проб ложиться на вас. Для этого вам нужно сделать следующее:

• Найдите чистую стеклянную или пластиковую тару объёмом не меньше 1 л. Тщательно промойте её водой из под крана. Так вы исключите вероятность случайного попадания веществ и бактерий, способных исказить правдивые результаты анализов.
• Если будет проводиться бактериологический анализ, то ёмкость для воды должна быть стерильной с герметичной крышкой. Обычно такую тару можно взять в лаборатории, где будете делать проверку.
• Перед тем как набрать пробу воды ополосните этой жидкостью тару для пробы.
• Ёмкость нужно заполнять почти до верха, оставив небольшой зазор между уровнем воды и крышкой.
• В течение двух часов пробы воды должны быть доставлены в лабораторию. При этом старайтесь транспортировать пробу не в тёплом месте и не на солнце.

Какие методы применяются?

Для анализа используются методики, соответствующие особенностям и специфике источника происхождения стоков.

• Бытовые стоки отличаются наличием органики, возможностью микробиологических заражений.

• Промышленные сточные воды представляют собой растворы химических веществ.
• Ливневые стоки содержат смывы с поверхности, богатые солями тяжелых металлов и нефтепродуктами. Все эти компоненты нуждаются в собственных методах анализа.

Рассмотрим их подробнее.

Микробиологический

Микробиологический анализ позволяет определить наличие и состав бактерий, обитающих в сточной воде.

Исследования проводятся по расширенному числу показателей:

• общие и термотолерантные колиформные бактерии;
• колифаги;
• фекальные стрептококки;
• общая микрофлора патогенного действия.

Как правило, микробиологический анализ делают для хозяйственных стоков, которые перегружены органикой. Они обладают благоприятными условиями для развития микроорганизмов.

Химический

Растворенные вещества, присутствующие в стоках, требуют использования разных методов исследования.

В стоках того или иного происхождения встречаются:

• поверхностно-активные вещества (ПАВ), представляющие собой остатки стиральных и моющих средств;
• жиры, органические коллоидные массы;
• степень кислотности;
• нефтепродукты;
• соли тяжелых металлов;
• железо;
• известковые соединения;
• хлориды;
• сульфаты;
• соли марганца, фосфор, прочие элементы.

Полный перечень органических или неорганических компонентов привести невозможно, поскольку наличие в стоках посторонних примесей зависит от региона, источника и прочих факторов.

Используются соответствующие методики исследований:

• коагуляция;
• адсорбция;
• ионный обмен;
• нейтрализация.

Для анализов применяются реактивы, способные проявить или нейтрализовать имеющиеся загрязнения.

Токсикологический

Токсикологический анализ дает оценку безопасности стоков, наличия и концентрации в них отравляющих веществ.

Методика исследований представляет собой сравнение степени влияния воды на культуру бактерий, помещенных в нее, с эталонной колонией, находящейся в идеальных условиях.

В пробу помещают определенные микроорганизмы (обычно, это дафнии), через некоторое время проверяется их состояние и сравнивается с контрольной колонией в оптимальных условиях.

Радиологический

Это исследования радиоактивности стоков. Как правило, они производятся для вод промышленного происхождения, но нередко проводятся подобные исследования ливневых стоков, несущих смывы с верхних пластов почвы.

Проверке подлежат следующие позиции:

• Альфа-излучение. Обычно, его повышенный фон свидетельствует о присутствии радона.
• Бета-излучение. Возникает при высоком содержании радионуклидов.
• Анализ на присутствие радона. Это прямой тест на присутствие компонента, отрицательно влияющего на органы дыхания.

Для выполнения исследований применяется оборудование различного типа (специальные измерительные комплексы, дозиметры и т.п.), а также наборы реактивов, взаимодействующих с радиоактивными частицами.

Санитарно-гигиенический

Это комплексная проверка сточной воды на присутствие загрязняющих компонентов биологического, органического, физико-химического характера.

В большинстве случаев, она производится для стоков с предприятий, а также для воды, предназначенной для орошения земледельческих полей. Критерием определения состояния воды является СанПиН 2.1.7.573-96, определяющий допустимые нормы концентрации разных элементов в стоках. Тест сложный, проводится более, чем по 40 пунктам.

Практически, это аналог полноценной проверки питьевой воды на соответствие действующим нормам.

Синтетические СПАВ поверхностно-активные вещества

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.

Проведение экспресс-анализа

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).

Сухой остаток

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.

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.

Особенности проверки

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.

1. Физические показатели — уровень прозрачности, температура, цвет, запах. Эти признаки оцениваются визуально, поэтому считаются недостаточно информативными.
2. Сухой остаток — определение степени загрязнения. По этому показателю стокам присваивается категория.
3. Химические — позволяют определить щелочность и кислотность стоков. Измеряются путем наблюдения реакции взаимодействия с базовой pH.
4. Азотсодержащие соединения и фосфор — показатель, помогающий определить качество фильтрации стоков.
5. Токсины — коэффициент, показывающий наличие органических или неорганических токсических веществ.
6. Синтетические поверхностно-активные вещества — большое количество СПАВ препятствует естественным процессам очистки воды, понижает содержание кислорода. Показатель не должен превышать 20 мг/л.
7. Окисляемость — вычисляется при помощи биохимического и химического кислорода, позволяет оценить степень загрязнения стоков органическими и неорганическими веществами.
8. Зольность — определяет количество осадка, которое остается после нагревания взвешенных примесей.

https://youtube.com/watch?v=NKuewST1cC4

Чистая вода природное богатство

Человек состоит из воды на 60 процентов, а значит, вода – один из самых важных ресурсов на нашей планете. Но вот парадокс – она подвергается наибольшему загрязнению именно человеком. Конечно, прошло то время, когда люди стремились непременно “повернуть реки вспять”, но и пора истинного уважения к природе пока не наступила. Производственные предприятия продолжают руководствоваться исключительно соображениями экономии и прибыли, игнорируя сохранение экологической чистоты пространства, в котором живём мы и будут жить наши дети.

Государство пытается регулировать экологический баланс при помощи правил и ответственности, однако, как говорил профессор Преображенский: “Разруха начинается в головах”. Чистоту природы и воды можно обеспечить, лишь начав с собственного поведения.

Что это за исследование и когда необходимо?

Сточные воды представляют собой жидкие отходы, в составе которых присутствуют различные загрязняющие компоненты.

В зависимости от происхождения, существует 3 основных типа стоков:

• хозяйственно-бытовые;
• промышленные;
• ливневые.

Проверка состава стоков необходима для того, чтобы узнать:

• какие компоненты присутствуют в сточной воде;
• обнаружение источника загрязняющих элементов;
• методы очистки, которые надо применить для удаления или нейтрализации загрязнений;
• эффективность очистки стоков.

Для определения способов очистки необходимо произвести полное исследование стоков всех видов (промышленных, ливневых и бытовых).

Кроме этого, необходим анализ сточных вод, уже прошедших очистку. Он нужен для определения эффективности работы очистных сооружений, исправления или дополнения технологии обработки.

Правила отбора проб

Отбор проб производится в специальную емкость, которая должна соответствовать следующим требованиям:

• обеспечение защиты пробы от смешивания или загрязнения посторонними веществами;
• достаточный размер (емкость), пригодный для полноценного анализа;
• устойчивость к перепадам температуры, непроницаемость для лучей света (или У/Ф лучей);
• химическая нейтральность емкости и пробки;
• возможность очистки внутренних стенок, допускается использование одноразовых резервуаров;
• контейнеры для проб на паразитологические показатели должны плотно закрываться, переносить высокую температуру при стерилизации и не влиять на жизнедеятельность организмов, находящихся в пробе;
• емкости для отбора проб должны перед каждым использованием тщательно очищаться и стерилизоваться.

Оптимальным вариантом считаются стеклянные затемненные емкости с крышками из жесткого пластика, снабженными нейтральными прокладками.

Виды исследований

Для определения качества канализационных стоков используют различные виды исследований, которые помогают определить состав загрязняющих веществ, их концентрацию. Результаты исследования помогают правильно оценить санитарно-экологическую обстановку, выбрать систему очисток.

Канализационные сбросы анализируются с использованием следующих методов:

• химический;
• микробиологический;
• токсикологический;
• санитарно-гигиенический;
• радиологический.

Исследованию подлежат не только производственные, но и сточные приусадебных хозяйств. Для быстрого определения химического состава применяют экспресс-методику.

Микробиологический метод

При микробиологическом исследовании используют АТФ-метод, титрацию, чашечный подсчет, мембранную фильтрацию. С помощью БАК-анализа определяют количество патогенных микроорганизмов, колиформных бактерий, стафилококков. Результаты исследования используют для определения метода очистки.

Химический метод

При химическом исследовании используют весовой и объемный метод. С помощью химического анализа определяют:

• кислотность;
• токсичность;
• прозрачность;
• взвешенный остаток.

Данные ХПК, БПК применяются для определения потребности кислорода. В ходе химического исследования определяют соответствие нормам ПДК.

Химический анализ сточных вод

Анализ стоков на приусадебном участке

Стоки приусадебного хозяйства становятся причиной загрязнения почвы. Они несут потенциальную опасность не только данному участку, но и соседним. Поэтому владельцам приусадебных участков рекомендуется делать полный химический метод.

Результаты помогут избежать загрязнения, выбрать и оборудовать подходящий септик. Это позволяет устранить неприятные запахи.

Понятия и регламентация

Прежде чем рассматривать вопрос об анализе необходимо чётко определить, что такое сточные воды. Сточные воды – это все виды вод, свойства которых были ухудшены использованием на производстве или в результате иной жизнедеятельности человека. Все эти жидкости выводятся в водоёмы из предприятий или населённых пунктов прямым путём или в виде атмосферных осадков.

Анализ сточной воды направлен на точное определение наличия в ней вредных веществ и элементов. Такие мероприятия могут быть направлены на различные источники возможного загрязнения:

1. Производственные объекты.
2. Хозяйственно-бытовую или общесплавную канализационную систему.
3. Поверхностные сточные системы, собирающие осадки, таящий снег.

Для чего проводится анализ:

1. Определение степени загрязнения в результате деятельности предприятия.
2. Оценка эффективности функционирования фильтрующих и очистных сооружений.
3. Разработка плана мероприятий по очистке воды.

Аналитические мероприятия могут производиться только лицензированными специалистами, в распоряжении которых имеет полный спектр необходимого оборудования. Сфера деятельности по лабораторному обследованию состава стоков строго регламентирована. Разработана и принята к применению инструкция по отбору проб для анализа сточных вод.

Несмотря на то что она используется достаточно давно, основные её требования отвечают современным реалиям. В инструкции содержится исчерпывающая информация о задачах пробоотбора, местах его произведения, видах, периодичности (формулы расчёта сроков), требованиях к оборудованию и ёмкостям для хранения.

Важные правила отбора проб сточных вод для анализа:

1. Сбор производится в хорошо перемешанных потоках, где концентрация сбросов будет максимально информативна.
2. Место получения образцов определяется в зависимости от поставленных задач.
3. Может применяться простой, смешанный, среднесмешанный отбор. Простой образец берётся в «чистом» виде на месте в конкретный момент времени. Смешанный – несколько образцов за определённые промежутки времени соединяются.

Источники

• https://vodakanazer.ru/kanalizaciya/analiz-stochnyx-vod.html
• http://oskada.ru/analiz-i-kontrol-kachestva-vody/analiz-kanalizacionnoj-vody-stochnyx-vod.html
• http://fb.ru/article/185826/analiz-vodyi-stochnyih-vod-kogda-on-neobhodim
• http://VtorOthodi.ru/ecology/analiz-stochnyih-vod
• http://oskada.ru/analiz-i-kontrol-kachestva-vody/analiz-stochnyx-vod-predpriyatiya.html
• https://vodospec.ru/stochnye-vody/analiz-stochnoj-vody.html

Исследование сточных вод лаборатория

Стоки это загрязненная вода, которая через центральную систему канализации поступает вначале на городские очистные сооружения, а затем в реку. Если посмотреть на сточную воду, то видно, что она содержит различные взвеси, примеси органического характера, часто такая вода окрашена и имеет специфический запах. Без предварительной очистки сброс такой воды в водоем приведет к экологической катастрофе, гибели рыб. Городские сточные воды подвергаются специальной очистке, которая включает в себя механическую фильтрацию, обработку реагентами, хлорирование, озонирование, облучение ультрафиолетовым излучением. На всех стадиях очистки проводится отбор проб сточных вод и химический анализ сточных вод. Проведенный анализ, исследование сточных вод позволяет уточнить содержание в них вредных веществ, фенолов, тяжелых металлов, нефтепродуктов. В результате анализа определяют не только содержание химии в сточных водах, но и тщательно исследуют микробиологию, чтобы патогенные микробы не попали в водоем. Пробоотбор, предварительную подготовку проб и химический анализ сточных вод проводят специалисты химики . Если после прохождения системы очистки сточные воды сбрасываются в водоем, то для контроля состава сточных вод нельзя ограничиваться только самим водовыпуском. Контроль качества воды надо проводить выше и ниже точки впадения стоков в водоем. Анализ сточных вод в лаборатории покажет, насколько сильно водоем страдает от сброса в него стоков. Пробу сточных вод хранят не более 12 часов и необходимо доставить в лабораторию как можно скорее, желательно сразу же после отбора. При длительном хранении пробы , в ней начинают происходить необратимые химические процессы. Для того, чтобы этого избежать, в пробы сточных вод добавляют различные вещества, которые служат консервантами. Консервант не должен препятствовать выполнению химического анализа воды. Для консервирования в пробы могут добавлять хлороформ, кислоту. Для объективного анализа сточной воды обычно для отдельных определяемых ингредиентов, используют отдельную емкость, добавляя в каждую из них соответствующий консервант. Следует учесть, что пробы для определения БПК консервировать антисептиками нельзя, их хранят в холодильнике и анализируют в лаборатории анализа сточных вод как можно скорее.

Анализ сточных вод

Анализ ливневых сточных вод

Общие понятия

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:

• промышленными;
• атмосферными;
• бытовыми.

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.

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.