Сточные воды образуются на водосборных участках после использования человеком чистой воды в технологических и бытовых процессах.

Загрязненные стоки отводятся в специализированные места их утилизации.

Задача предприятий – проводить экологический контроль их химического и микробиологического состава.

Законодательством предусмотрена обязательная очистка стоков до определенных параметров. При этом для конкретной категории загрязнителей применяются различные методы очистки.

Чтобы определить точный состав загрязняющих веществ, проводится анализ сточных вод (СВ). Подобные исследования необходимы и после очистки стоков для контроля ее результатов, выявления превышения предельно допустимых концентраций и оценки эффективности очистного оборудования.

Когда и зачем проводят анализ?

Анализ СВ – важное природоохранное мероприятие. Цель мониторинга заключается в сохранении благоприятной экологической среды, безопасной для людей, животных, растений.

Фото 2Проведение лабораторных исследований – это:

  1. Профилактическая мера против последствий воздействия СВ (прямого или косвенного) с опасными химическими или микробиологическими свойствами на организм человека.
  2. Предотвращение загрязнения рек, морей, озер, подземных источников, почв.
  3. Соблюдение условий ППЭК для предприятий (программы производственного экологического контроля), в том числе периодичности проведения анализов.
  4. Выполнение требований контрольно-надзорных органов и санитарных служб.

Тщательный анализ проб СВ позволяет:

  • узнать состояние стоков на предмет соответствия требованиям санитарных и токсикологических норм;
  • установить причину, характер и уровень загрязнения;
  • определить степень пригодности воды для повторного использования в технологических процессах;
  • оценить эффективность циклов очистки СВ, проверить функционал локальных очистных сооружений, отрегулировать работу систем для достижения заданной мощности.

СВ характеризуются не только составом, их качество оценивается по процентному содержанию. Концентрация определенного вещества покажет, есть ли необходимость в дополнительных мерах для улучшения процесса очистки.

Если этот показатель превышает установленные ПДК, очистные сооружения нуждаются в наладке, ремонте, модернизации или замене.

Цивилизованный подход хозяйственников к охране окружающей среды позволяет предотвратить попадание загрязненных СВ в централизованную систему водоснабжения, избежать вредного влияния на стабильный состав поверхностных водных объектов.

Кроме того, плановый контроль качества сбросов позволяет вовремя принять меры по устранению превышения ПДК. А это минимизирует риск административных штрафов и сверхнормативной платы за НВОС (за загрязнение водных объектов сверх разрешенных пределов). Если резюмировать, регулярный анализ сточных вод приводит к экономии бюджета.

Периодичность аналитического контроля указана в программе ПЭК. В приоритете для мониторинга вещества, которые чаще сбрасываются в конкретной местности разными промышленными предприятиями. Поэтому программа контроля для одних и тех же производств в разных регионах значительно отличается.

Фото 3

Внеплановый анализ проводится после капитального ремонта или модернизации оборудования, технологических аварий, климатических аномалий и техногенных катастроф.

Сточные воды нуждаются в оперативной проверке, если их внешние параметры, запах, а также появление пятен на поверхности водоема вызывают подозрения, не лишенные оснований, в качестве и безопасности.

Методы

Анализ состава СВ – определение содержания в ней растворимых и нерастворимых примесей. Аккредитованные центры, анализирующие сточные воды, руководствуются Водным кодексом, федеральными законами, СанПиН, национальными и межгосударственными стандартами.

Для осуществления аналитического контроля специалисты лабораторий используют методические указания, разработанные для определения конкретного показателя, а также группы показателей со схожими характеристиками.

К таким документам относятся ПНД Ф (аббревиатура означает «природоохранные нормативные документы федеративные»).

Выбор оптимальной методики остается правом лаборатории. Он зависит не только от того, к какой категории относится вещество, но и от технического оснащения испытательного центра – оборудования, химреактивов, а также от квалификации лаборантов. Сводная информация об используемых методиках отражена в области аккредитации.

При аналитическом контроле СВ применяются различные методы. Исследование может проводиться как в лаборатории, так и непосредственно в потоке при помощи специального оборудования. Применение разных способов анализа СВ позволяет с высокой точностью выявлять большинство загрязнителей.

Органолептический

Органолептическая оценка пробы – это первичный визуальный анализ, так называемый «физический» метод или «скрининг» органолептики органами чувств.

Лаборанты оценивают:

  • запах;
  • структуру;
  • цвет;
  • прозрачность;
  • температуру;
  • плавающие на поверхности примеси.

Фото 4

Количественно-химический (КХА)

Этот метод применяется чаще всего. При проведении КХА проверяется содержание химических соединений, в том числе концентрация азотсодержащих веществ, оценивается кислотность, которая в норме должна быть нейтральной.

Важный показатель – перманганатная окисляемость. Она может изменяться от влияния неорганических и органических соединений. Причина нестабильности уровня кислотности является определяющей при выборе технологии очистки СВ.

В целом химический анализ стоков определяет ХПК, БПК, минерализацию, концентрацию ПАВ, выявляет посторонние вещества – примеси токсинов, цианидов, тяжелых металлов, соляной и серной кислоты, присутствие которых просто недопустимо.

Гравиметрический

Относится к категории химических испытаний, работает с характеристиками массы.

Титриметрический

Базируется на известных концентрациях определенного вещества, участвующего в общей химической реакции, «точках» резкого изменения цвета и индикаторах.

Метод характеризуется простотой применения, точностью. Он экономически целесообразен, поскольку, как правило, не требует ни высокой квалификации лаборантов, ни дорогих расходников и оборудования.

Хроматографический

Газовая и жидкостная хроматография используется, если в стоках предположительно содержится много разных групп химических веществ.

Анализ сухого остатка

Это исследование направлено на определение объема примесей, которые присутствуют в стоках во взвешенном или растворенном состоянии. Результаты анализа используются для оценки эффективности действующих ЛОС и необходимы при выборе способа механической очистки СВ (отстаивание, фильтрация).

Фото 5

Газохроматографический

Основной метод определения летучих соединений, сложной органики, углеводородов. Отличается высоким порогом чувствительности.

Фотометрический

Включает фотометрию, спектрофотометрию, турбидиметрию. Метод работает в различных частях спектра. Принцип – поглощение света исследуемым раствором.

Турбидиметрический

Обычно применяется для исследования мутных жидкостей. Базируется на измерении интенсивности света определенной длины волны при контакте с коллоидным раствором анализируемой пробы.

Вольтамперометрический

При проведении исследования пробы СВ используется поляризация рабочих электродов.

Потенциометрический

Работает как прямая потенциометрия и потенциометрическое титрование. Применяется для определения концентрации тяжелых металлов и конкретных ионов (фторидов, бромидов, сульфидов, цианидов, иодидов, хлоридов).

Бактериологический (микробиологический) и паразитологический

Это биологические тесты на определение токсичности. Проводятся с участием живых существ — мальков рыб, ракообразных, инфузорий, морских и пресноводных одноклеточных водорослей.

Выявляет степень загрязненности СВ патогенными микроорганизмами.

Именно так определяется присутствие в стоках паразитов, кишечной и синегнойной палочки, стафилококка и прочих возбудителей опасных болезней, вплоть до холеры.

В базовое бактериальное исследование сбросов включены 3 параметра:

  • общее микробное число (ОМЧ);
  • общие колиформные бактерии (ОКБ);
  • термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ).

По полученным данным выбирается наиболее эффективный метод биологической очистки.

Предприятие обычно самостоятельно выбирает число проверяемых показателей качества стоков, руководствуясь федеральными нормативами, разрешительной документацией, программой ПЭК.

Правила отбора проб

Лабораторный анализ СВ выполняется по установленному регламенту и разделен на этапы. Сначала отбираются пробы. Заказчик может отобрать их самостоятельно или доверить эту работу специалисту привлеченной лаборатории. Требования к процессу установлены ГОСТ 31861-2012, ГОСТ 31942-2012.

Фото 6Чтобы получить достоверный результат, при отборе проб соблюдают обязательные условия:

  1. Чтобы не загрязнить пробу дополнительными химическими или биологическими примесями, нужна специально подготовленная чистая посуда. Для химического и паразитологического анализа подойдут обычные пластиковые бутылки. Для микробиологических испытаний нужны простерилизованные в автоклаве стеклянные емкости.
  2. Закрытую бутыль нужно погрузить в источник, из которого будет отбираться проба.
  3. Открыть емкость и через минуту набирать воду. Тара заполняется под самое «горлышко», пустых мест оставаться не должно.
  4. Затем нужно сдавить стенки бутылки и плотно закрыть, чтобы не допустить попадания воздуха. Протереть насухо и приклеить этикетку с указанием места пробоотбора.
  5. Проба сразу же убирается в прохладное темное место – воздействие ультрафиолета недопустимо. Лучше всего использовать обычный бытовой холодильник.

Пробу СВ транспортируют в лабораторию не позже, чем через 36 часов, иначе химический состав изменится и исказит результаты анализа.

Проведение анализа в лаборатории

Анализ СВ доверяют только тем лабораториям, которые прошли государственную проверку и аккредитованы в соответствующих областях.

Исследования СВ могут проводиться в 2 этапа:

  1. До очистки вод. Анализ проводится для выявления возможных превышений ПДК. На контроль берутся и «проблемные» показатели – те, что обычно плотно приближены к допустимым пределам.
  2. После очистки. По результатам исследований подбирается эффективная система очистки, способная снизить химические, биологические и физические загрязнения в стоках. Результативность проверяется как в полном объеме, так и по выборочным показателям.

Пробы регистрируются по ГОСТ ИСО/МЭК 17025, после чего аналитики проводят исследования проб по выбранным показателям, используя актуальные аттестованные методики на поверенном оборудовании.

Проведение полноценного качественного анализа, включающего более продолжительные, в сравнении с химическими, микробиологические исследования, занимает не менее 7 рабочих дней.

Результат оформляется протоколом испытаний. По желанию заказчика и при возможности лабораторного центра проводится экспертная оценка пробы, выдается заключение эксперта.

Протоколы анализа отправляются на электронную почту заказчика, часто доступны в личных кабинетах на сайтах центров. Оригиналы получают непосредственно в лаборатории или офисе.

Какие бывают анализаторы?

Фото 7Автоматические анализаторы стоков должны быть внесены в государственный реестр средств измерений.

Разделяются по принципу работы и ориентированности на определяемые вещества.

К примеру, есть высокоточные комбинированные гидрохимические датчики и измерители рН, ОВП и температуры.

Кислотность (или водородный показатель, щелочность) и ОВП (окислительно-восстановительный потенциал) – главные индикаторы качества сточной воды. При мониторинге и проверках надзорных органов эти параметры подлежат обязательному контролю.

К примеру, значение ОВП при анализе позволяет оценить загниваемость стоков и их опасность для флоры водоема.

При мониторинге водных объектов показатели рН, ОВП и температуры считаются сигнальными. Изменения говорят о необходимости произвести срочный развернутый анализ, а стабильность – об отсутствии причин для беспокойства. Кроме того, pH – важный показатель кислотности технологических растворов.

Современные испытательные центры используют различное аналитическое оборудование:

  1. Датчики и анализаторы содержания органики. Определяют концентрацию органических и химических соединений. Принцип действия компактного прибора базируется на свойстве органики поглощать УФ-волны.
  2. Система измерения концентрации загрязнений на основе непрерывного отбора проб.
  3. Онлайн-анализаторы. Прибор BlueMon обеспечивает химанализ по методу «мокрой химии». Способен к самокалибровке и одновременному измерению множества параметров.
  4. Датчики мутности воды. Компактные и экономичные в эксплуатации приборы предназначены для определения мутности и взвешенных частиц.
  5. Системы непрерывного измерения концентрации загрязнений на основе датчиков, устанавливаемых в поток.
  6. Мобильные УФ-визионные спектрометрические системы.
  7. Автоматические анализаторы нитратов и нитритов/ жиров/ фенолов.
  8. Анализаторы аммония, общего азота, общего фосфора, ортофосфатов.
  9. Анализаторы концентрации нефтепродуктов.
  10. Датчики и анализаторы растворенного кислорода. Технология исследования оптического растворенного кислорода базируется на люминесцентном методе.
  11. Датчики электропроводности (солености, минерализации). Принцип измерения основан на инфракрасной нефелометрии.

Все анализаторы перечислить невозможно. Кроме того, существует измерительно-управляющая система BlueBox – модульная и масштабируемая основа для реализации проектов любого масштаба.

Один блок способен управлять датчиками в количестве 300 штук, а также исполнительными механизмами. Блоки такого оборудования могут объединяться для формирования более крупных установок.

Услуги для предприятий

В таблице представлены адреса компаний, которые предоставляют такие услуги в некоторых крупных городах России:

Город Наименование Условия Сайт Телефон e-mail
Москва Испытательный центр МГУ Отбор проб заказчиком/специалистом liklab.ru 8 (499) 649-48-11 info@msulab.ru
Санкт-Петербург ООО «ЛиК» Отбор проб заказчиком/специалистом liklab.ru 8 (812) 363-18-98 office@liklab.ru
Ростов-на-Дону ООО «Дон-Инк» Отбор проб заказчиком/специалистом don-inc.ru 8 (863) 244-33-94 info@don-inc.ru
Екатеринбург Центр химико-аналитических испытаний «ЭКСОРБ» Отбор проб заказчиком/специалистом eksorb.com 8 (343) 371-31-12 sorb@bk.ru
Саратов ООО «ЭНВИ» Отбор проб заказчиком/специалистом ooo-envi.ru 8 (8452) 57-50-50 envi_lab@mail.ru

Видео по теме

Представляем вашему вниманию видео, в котором подробно рассказывается о правилах отбора проб сточных вод для физического анализа:

Подводим итоги

Очень важно понимать, какие загрязнения оказываются в окружающей среде со сточными водами.

Регулярный мониторинг качества сбросов позволит вовремя предотвратить экологические проблемы и принять правильное решение, чтобы избежать неприятных последствий в случае недостаточной очистки или аварийного сброса.