Хозяйственно-бытовые сточные воды

Хозяйственно-бытовые сточные воды – это сточные воды, образующиеся в результате повседневной деятельности человека^[1]. Отдельно выделяют категорию сферы услуг, которая включает широкий спектр экономической деятельности (МСОК 45-96), где вода в основном используется для санитарных целей, стирки, уборки, приготовления пищи и т. д. Они поступают из жилых домов, административных зданий, медицинских учреждений, предприятий общественного питания, гостиниц и других объектов социальной инфраструктуры. Эти стоки представляют собой сложную многокомпонентную смесь, требующую обязательной очистки перед сбросом в окружающую среду.  

Происхождение и источники образования

См. также: Серая вода и Чёрная вода (сточные воды)

Хозяйственно-бытовые сточные воды формируются из нескольких основных источников:  

• Санитарные узлы (туалеты, писсуары) – основной источник органических загрязнений и патогенной микрофлоры, отдельно стоки туалетов называются черной водой. Чёрная вода содержит фекалии, мочу, использованную туалетную бумагу и рвотные массы.
• Кухонные стоки (мойки, посудомоечные машины) – содержат жиры, пищевые отходы, моющие средства и мыло.  
• Гигиенические стоки (душевые, ванны, умывальники) – содержат мыло, шампуни и кондиционеры для волос, гели для душа, косметические средства, волокна тканей, кожные потожировые выделения и волосы.  
• Прачечные (стиральные машины) – характеризуются высоким содержанием поверхностно-активных веществ (ПАВ), содержат также волокна тканей.  
• Медицинские учреждения – могут содержать следы лекарств и дезинфицирующих средств.  

Объем сточных вод напрямую зависит от степени благоустройства жилья и норм водопотребления. В современных городах на одного человека в сутки приходится 150-300 литров стоков.  

Состав и основные загрязняющие вещества

Хозяйственно-бытовые сточные воды содержат три основных типа загрязнений:

Органические вещества (60-70% от общего загрязнения)

• Белки, жиры, углеводы  
• Фекалии, пищевые отходы  
• Целлюлоза (туалетная бумага)  
• Летучие жирные кислоты  

Показатели органического загрязнения:  

• БПК₅ (биохимическое потребление кислорода за 5 суток) – 150-400 мг/л  
• ХПК (химическое потребление кислорода) – 300-600 мг/л

Минеральные вещества (30-40%)

• Песок, глина  
• Ионы натрия, калия, кальция  
• Хлориды, сульфаты  

Биологические загрязнения

• Бактерии (в т.ч. патогенные – кишечная палочка, сальмонеллы)  
• Вирусы (энтеровирусы, ротавирусы)  
• Простейшие микроорганизмы  
• Яйца гельминтов  

Синтетические компоненты

• Поверхностно-активные вещества (ПАВ) – 5-15 мг/л  
• Остатки лекарственных препаратов  
• Микропластик  

Опасность для окружающей среды

Неочищенные хозяйственно-бытовые стоки вызывают:  

Загрязнение водоемов:  

• Кислородное голодание (эвтрофикация)  
• Гибель гидробионтов  
• Накопление токсинов в пищевых цепях  

Эпидемиологическую угрозу:  

• Распространение кишечных инфекций  
• Заражение почвы и грунтовых вод  

Коррозию и засорение канализационных сетей:  

• Отложение жировых пробок  
• Образование сероводорода  

Методы очистки

Современные очистные сооружения применяют многоступенчатую систему обработки:  

Механическая очистка

• Решетки (задержание крупного мусора)  
• Песколовки (удаление минеральных взвесей)  
• Первичные отстойники (оседание взвешенных веществ)  

Эффективность: удаление 30-40% загрязнений  

Биологическая очистка

• Аэротенки (окисление органики активным илом)  
• Биофильтры (фильтрация через загрузку с биопленкой)  
• Мембранные биореакторы (MBR)  

Эффективность: удаление 85-95% органики  

Доочистка:

• Фильтрация через песчаные фильтры  
• Удаление фосфатов (реагентное осаждение)  
• Денитрификация (удаление азота)  

Обеззараживание:

• Хлорирование  
• Ультрафиолетовое облучение  
• Озонирование  

Перспективные технологии

Рециклинг воды:  

• Использование очищенных стоков для полива  
• Промышленное водоснабжение  

Энергогенерация:  

• Получение биогаза из осадка  
• Водородные технологии  

Интеллектуальные системы:  

• Автоматический мониторинг состава стоков  
• Оптимизация работы очистных сооружений  

Нормативное регулирование

Россия

Сброс хозяйственно-бытовых сточных вод регламентируется:

• СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания"  
• Водный кодекс РФ  

Для сброса в водоемы рыбохозяйственного значения действуют наиболее строгие нормативы по БПК, ХПК и содержанию взвешенных веществ.