Реферат: Сточные воды
В составе инженерных коммуникаций промышленного предприятия , как правило , имеется несколько водоотводящих сетей . Незагрязненные нагретые сточные воды поступают на охладительные установки (брызгальные бассейны , градирни , охладительные пруды) , а затем возвращаются в систему оборотного водообеспечения . Загрязненные сточные воды поступают на очистные сооружения , а после очистки часть обработанных сточных вод подается в систему оборотного водообеспечения в те цеха , где ее состав удовлетворяет нормативным требованиям .
Эффективность использования воды на промышленных предприятиях оценивается такими показателями , как количество использованной оборотной воды , коэффициентом ее использования и процентом ее потерь.
Для промышленных предприятий составляется баланс воды , включающий расходы на различные виды потерь , сбросы и добавление компенсирующих расходов воды в систему. Проектирование вновь строящихся и реконструируемых систем водоотведения населенных пунктов и промышленных предприятий должно осуществляться на основе утвержденных в установленном порядке схем развития и размещения отрасли народного хозяйства , отраслей промышленности и схем развития и размещения производительных сил по экономическим районам . При выборе систем и схем водоотведения должна учитываться техническая , экономическая и санитарная оценки существующих сетей и сооружений , предусматриваться возможность интенсификации их работы .
При выборе системы и схемы водоотведения промышленных предприятий необходимо учитывать :
1) требования к качеству воды , используемой в различных технологических процессах ;
2) количество , состав и свойства сточных вод от дельных производственных цехов и предприятия в целом , а также режимы водоотведения ;
3) возможность сокращения количества загрязненных производственных сточных вод путем рационализации технологических процессов производства ;
4) возможность повторного использования производственных сточных вод в системе оборотного водообеспечения или для технологических нужд другого производства , где допустимо применять воды более низкого качества ;
5) целесообразность извлечения и использования веществ , содержащихся в сточных водах ;
6) возможность и целесообразность совместного отведения и очистки сточных вод нескольких близко расположенных промышленных предприятий , а также возможность комплексного решения очистки сточных вод промышленных предприятий и населенных пунктов ;
7) возможность использования в технологическом процессе очищенных бытовых сточных вод ;
8) возможность и целесообразность использования бытовых и производственных сточных вод для орошения сельскохозяйственных и технических культур ;
9) целесообразность локальной очистки сточных вод отдельных цехов предприятия ;
10) само очищающую способность водоема , условия сброса в него сточных вод и необходимую степень их очистки ;
11) целесообразность применения того или иного метода очистки .
При вариантном проектировании водоотводящих систем и очистных сооружений на основании технико-экономических показателей принимается оптимальный вариант.
Выпуск сточных вод в водоемы
Количество сточных вод , выпускаемых в сточные объекты , определяется при помощи предельно допустимого сброса (ПДС) . Под ПДС понимается масса вещества в сточных водах , максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте . Расчёт ПДС производится по наибольшим среднечасовым расходом сточных вод q (в м3/ч) фактического периода спуска сточных вод . Концентрация загрязнений S’ст выражается в мг/л (г/м3) , а ПДС - в г/ч . ПДС с учётом требований к составу и свойствам воды в водных объектах определяется для всех категорий водопользования как произведение :
. (2)
Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов . В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура , уменьшается прозрачность , появляются окраска , привкусы , запахи) ; на поверхности водоема появляются плавающие вещества , а на дне образуется осадок ; изменяется химический состав воды (увеличивается содержание органических и неорганических веществ , появляются токсичные вещества , уменьшается содержание кислорода , изменяется активная реакция среды и др.) ; изменяется качественный и количественный бактериальный состав , появляются болезнетворные бактерии . Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого , а часто и для технического водоснабжения ; теряют рыбохозяйственное значение и т.д.
Общие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные водоемы определяются народнохозяйственной их значимостью и характером водопользования . После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение качества воды в водоемах , однако это не должно заметно отражаться на его жизни и на возможности дальнейшего использования водоема в качестве источника водоснабжения , для культурных и спортивных мероприятий , рыбохозяйственных целей .
Наблюдение за выполнением условий спуска производственных сточных вод в водоемы осуществляется санитарно-эпидемиологическими станциями и бассейновыми управлениями .
Нормативы качества воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования устанавливают качество воды для водоемов по двум видам водопользования : к первому виду относятся участки водоемов , используемые в качестве источника для централизованного или нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения , а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности ; ко второму виду - участки водоемов , используемые для купания , спорта и отдыха населения , а также находящиеся в черте населенных пунктов .
Отнесение водоемов к тому или иному виду водопользования проводится органами Государственного санитарного надзора с учетом перспектив использования водоемов .
Приведенные в правилах нормативы качества воды водоемов относятся к створам , расположенным на проточных водоемах на 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования , а на непроточных водоемах и водохранилищах на 1 км в обе стороны от пункта водопользования .
Большое внимание уделяется вопросам предупреждения и устранения загрязнений прибрежных районов морей . Нормативы качества морской воды , которые должны быть обеспечены при спуске сточных вод , относятся к району водопользования в отведенных границах и к створам на расстоянии 300 м в стороны от этих границ . При использовании прибрежных районов морей в качестве приемника производственных сточных вод содержание вредных веществ в море не должно превышать ПДК , установленные по санитарно-токсикологическому , обще санитарному и органолептическому лимитирующим показателям вредности . При этом требования к спуску сточных вод дифференцированы применительно к характеру водопользования . Море рассматривается не как источник водоснабжения , а как лечебный оздоровительный , культурно бытовой фактор .
Поступающие в реки , озера , водохранилища и моря загрязняющие вещества вносят значительные изменения в установившийся режим и нарушают равновесное состояние водных экологических систем . В результате процессов превращения загрязняющих водоемы веществ , протекающих под воздействием природных факторов , в водных источниках происходит полное или частичное восстановление их первоначальных свойств . При этом могут образовываться вторичные продукты распада загрязнений , оказывающих отрицательно влияние на качество воды .
Самоочищение воды водоемов - это совокупность взаимосвязанных гидродинамических , физико-химических , микробиологических и гидробиологических процессов , ведущих к восстановлению первоначального состояния водного объекта . В связи с тем , что в сточных водах промышленных предприятий могут содержаться специфические загрязнения , их спуск в городскую водоотводящую сеть ограничен рядом требований . Выпускаемые в водоотводящую сеть производственные сточные воды не должны : нарушать работу сетей и сооружений ; оказывать разрушающего воздействия на материал труб и элементы очистных сооружений ; содержать более 500мг/л взвешенных и всплывающих веществ ; содержать вещества , способные засорять сети или отлагаться на стенках труб ; содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества , способные образовывать взрывоопасные смеси ; содержать вредные вещества , препятствующие биологической очистке сточных вод или сбросу в водоем ; иметь температуру выше 40 С . Производственные сточные воды не удовлетворяющие этим требованиям , должны предварительно очищаться и лишь после этого сбрасываться в городскую водоотводящую сеть .
Основные методы очистки сточных вод
Требуемая степень очистки сточных вод определяется как
, (3)
где Sст - концентрация загрязняющего вещества до очистки , то есть концентрация вещества в свежей сточной жидкости . Если , например , Sст < S’ст , то очистка сточных вод не требуется . Разница между концентрациями S’ст - ПДК определяется влиянием процессов разбавления и самоочищения .
Методы , применяемые для очистки производственных и бытовых сточных вод , можно разделить на три группы : механические ; физико-химические , биологические .
В комплекс очистных сооружений , как правило , входят сооружения механической очистки . В зависимости от требуемой степени очистки они могут дополняться сооружениями биологической либо физико-химической очистки , а при более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются сооружения глубокой очистки . Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды обеззараживаются , образующийся на всех стадиях очистки осадок или избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка . Очищенные сточные воды могут направляться в оборотные системы водообеспечения промышленных предприятий , на сельскоõозяйственные нужды или сбрасываться в водоем . Обработанный осадок может утилизироваться , уничтожаться или складироваться .
Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей . Как правило , она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки . В результате механической очистки обеспечивается снижение взвешенных веществ до 90 % , а органических веществ до 20 % . В состав сооружений механической очистки входят решетки , различного вида уловители , отстойники , фильтры . Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей . (в основном песка) . Обезвоженный песок при надежном обеззараживании может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов . Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных вод . Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей сточной воды , либо интенсивным перемешиванием отдельных стоков .
Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных веществ , которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника , или всплывают на его поверхность . Для очистки сточных вод , содержащих нефть и нефтепродукты , при концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки . Эти сооружения представляют собой прямоугольные резервуары , в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей . Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность , собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию .
Биологическая очистка - широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод . В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений , содержащихся в сточных водах . Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов , включающим множество различных бактерий , простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей , грибов и т. д. , связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза , симбиоза и антагонизма) .
Биологическая очистка сточных вод может осуществляться как в естественных условиях (поля орошения , поля фильтрации , биологические пруды) , так и в специальных сооружениях (аэротенки , биофильтры) . Искусственное культивирование микроорганизмов в специально созданных для них благоприятных внешних условиях (состав питательной среды , избыток растворённого кислорода , температура) резко ускоряет биологическую очистку сточных вод , хотя и требует дополнительных затрат .
Химические и физико-химические методы очистки играют значительную роль при обработке производственных сточных вод . Они применяются как самостоятельные , так и в сочетании с механическими и биологическими методами . Нейтрализация применяется для обработки производственных сточных вод многих отраслей промышленности , содержащих щелочи и кислоты . Нейтрализация сточных вод осуществляется с целью предупреждения коррозии материалов водоотводящих сетей и очистных сооружений , нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и водоемах.
Процесс флотации , являющийся одним из методов физико-химической очистки сточных вод , заключается в молекулярном взаимодействии примесей воды с пузырьками тонкодиспергированного воздуха и всплывании образующихся комплексов «частица-пузырёк воздуха» на поверхность в виде пены .
Заключение
В настоящее время во всём мире , в том числе и в России , остро стоят проблемы различных загрязнений воздуха , почвы , воды . Ни один город и ни одно предприятие не может обойтись без потребления воды . Зачастую воды использованные на различные нужды становятся не пригодными для дальнейшего использования , то есть загрязняются . Таким образом образуются бытовые , производственные и атмосферные сточные воды .
Наиболее сложны по составу сточные воды промышленных предприятий . На формирование производственных сточных вод влияет вид перерабатываемого сырья , технологический процесс производства , применяемые реагенты , промежуточные изделия и продукты , состав исходной воды , местные условия и др.
Для повторного использования , а так же для выпуска в водоёмы , сточные воды всё больше подвергают очистке . В зависимости от степени их загрязнённости и наличия средств применяют различные методы очистки сточных вод .
Наиболее простая и относительно не дорогостоящая - механическая очистка сточных вод , которая обычно предшествует биологической или физико-химической очистке .
Список используемой литературы:
1. Ксенофонтов Б. С. Проблемы очистки вод. -М.: Знание , 1991.
2. Ливчак И. Ф. , Воронов Ю. Ф. "Охрана окружающей среды". -М.: Колос , 1995 .
3. Николадзе Г. И. Технология очистки природных вод. -М.: Высшая школа , 1987.
4. Сергеев Е. М. , Кофф. Г. Л. "Рациональное использование и охрана окружающей среды городов." -М.: Высшая школа , 1995.
5. Справочник по очистке природных и сточных вод. -М.: Высшая школа 1994 .
6. Cтадницкий Г. В. , Родионов А. И. "Экология". -М.: Высшая школа , 1988 .
7. Терновцев В. Е. Очистка промышленных сточных вод. -К.: Будiвельник , 1986.
8. Что делать со сточными водами ? -М.: Стройиздат , 1996.
