Сточные воды — это воды, образующиеся в процессе быто­вой и производственной деятельности человека, а также по­верхностные (дождевые, талые, поливочные), отводимые от на­селенных пунктов и промышленных предприятий. В зависимо­сти от происхождения они делятся на бытовые, производствен­ные, атмосферные и сельскохозяйственные. К бытовым отно­сятся воды, выходящие из кухонь, туалетных комнат, столовых, больниц и после мытья полов. Они называются еще хозяйст­венно-фекальными, так как наполняются физиологическими, а также разными хозяйственными отбросами.

К производственным сточным водам относятся воды, кото­рые были использованы на фабриках, заводах, в мастерских и рудниках.

Атмосферные воды по своему происхождению делятся на дождевые и талые. Сюда же относятся воды после мытья улиц, а также выходящие с фонтанов и дренажей.

Сельскохозяйственные сточные воды образуются в живот­новодческих помещениях и представляют собой смесь из экск­рементов животных, подстилочного материала для них, техно­логической воды, остатков кормов и посторонних включений (эти сточные воды будут рассмотрены отдельно в конце учеб­ника).

Существует два вида загрязнения сточных вод — по физи­ческому состоянию и по своей природе. Загрязнения по физи­ческому состоянию делятся на нерастворимые примеси, рас­творимые частицы и коллоидные частицы. Нерастворимые при­меси находятся в воде в виде крупных взвешенных частиц. Они могут быть также и в виде суспензий, эмульсий и пены. В этом случае частицы будут иметь диаметры от десятых долей мм до 0,1 мкм. Растворимые частицы в виде молекулярно-дисперсных частиц имеют диаметры менее 0,001 мкм, а коллоидные — от 0,1 до 0,001 мкм.

Загрязнения по своей природе делятся на минеральные, ор­ганические, бактериальные и биологические. Минеральные за­грязнения — это песок, глинистые частицы, частицы руды и  шлака,   растворы   минеральных   солей,   минеральные   масла, металлы и другие неорганические вещества.

Органические загрязнения бывают растительного и живот­ного происхождения. Основной химический элемент загрязне­ний растительного происхождения — углерод. Загрязнения жи­вотного происхождения характеризуются значительным содер­жанием азота. Считается, что в загрязненных сточных водах минеральные вещества составляют примерно 42, а органиче­ские—58%.

Бактериальные и биологические загрязнения представляют собой скопление различных микроорганизмов, в том числе раз­личных грибков, мелких водорослей и бактерий. Многие бак­терии могут быть болезнетворными, или патогенными. В быто­вых сточных водах встречаются бактерии брюшного тифа, ди­зентерии, яйца гельминтов и другие возбудители желудочно-кишечных заболеваний.

Степень загрязненности сточных вод может быть определе­на по содержанию кислорода. На биохимическое окисление примесей в процессе жизнедеятельности аэробных бактерий требуется определенное количество кислорода. Это количество называется биохимической потребностью кислорода (ВПК) и измеряется в мг/л или г/м3. Таким образом, ВПК показывает концентрацию кислорода для окисления коллоидных и раство­римых загрязнений. Определяют ВПК при температуре +20 °С и обычно в течение 20 суток. Тогда к выражению ВПК добав­ляют индекс 20 — БПК20. Для многих видов сточных вод БПК20 равно ВПК полному. Указанное количество биохимиче­ской потребности в кислороде принимают за основу для рас­чета очистных сооружений.

Часто ВПК определяют только за 5 суток (БПК5) и эту ве­личину берут при расчетах как стандартную за 5 суток. В бы­товых сточных водах за первые сутки потребляется около 21% кислорода, за 5 суток — около 87,5%, а за 20 суток — почтя 100%. Полная величина биохимической потребности в кислоро­де для отстоенной бытовой воды составляет 40...50 г кислорода на одного человека в сутки. Следует отметить, что нераство­римые осаждающиеся вещества, составляющие около 1/3 всех органических загрязнений, окислению не поддаются. Эти ве­щества выделяются в отстойниках.

Для более точного определения органических загрязнений в воде применяют химическую потребность кислорода (ХПК). Количество ХПК определяют при нагревании органических со­единений с химически чистой концентрированной серной кисло­той, к которой прибавляют йодат калия или соли хромовой кислоты. Эти химические соединения отдают свой кислород на окисление органических веществ. Для бытовых сточных вод БПК20 составляет 80% от ХПК, однако многие производствен­ные воды имеют ХПК, превышающую БПК20 на 50% и более.

Концентрацию загрязнений определяют химическим анализом, она выражается в мг/л. В общем потоке сточных вод, по­ступающем на очистные сооружения, при концентрации взве­шенных веществ 240...250 мг/л БПК20 составляет 220 мг/л.