Характеристика источников образования и состава сточных вод предприятием "Эдельвейс"

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Краткая характеристика предприятия

2. Климатические особенности территории

3. Краткая характеристика геологического строения и гидрологических условий

4. Водопотребление

5. Водоотведение

6. Качество поверхностных вод

7. Методика расчета параметров сброса сточных вод

7.1 Расчет разбавления в водотоках водоема

7.2 Расчет концентрации Ср

7.3 Расчет ПДС

8. Методы очистки сточных вод

8.1 Расчет необходимой степени очистки сточных вод

8.2 Выбор технической схемы очистки сточных вод

Заключение

Литература

сточные воды очистка

Введение

В данном курсовом проекте дана характеристика источников образования и состава сточных вод предприятием «Эдельвейс», а так же предложены мероприятия по очистке и утилизации сточных вод.

В соответствии с ГОСТ 17.1.1.01-77 «Охрана окружающей среды. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные требования и определения» под сточными водами понимаются воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека. Анализируется два параметра сточных вод: расход воды и концентрация содержащихся в них веществ.

В результате интенсивной хозяйственной деятельности вопросы охраны водных ресурсов становятся все более актуальными. Согласно Экологической доктрине Российской Федерации (от 31 августа 2002 г. N1225-p) и государственной программе «Вода России XXI век» к основным направлением экологической политики в России относятся: сохранение и восстановление природной среды; устойчивое природопользование; снижение загрязнения и ресурсосбережение. Особо актуальна проблема загрязнения малых рек, обладающих низкой ассимилирующей способностью способностью. Малые реки обеспечивают условия формирования стока и качества воды средних и больших рек, на которые ложится основная техногенная нагрузка. Поэтому ассимилирующая способность малых рек в значительной степени определяет ассимиляционную емкость и всего речного бассейна.

В настоящее время при разработке нормативов предельно допустимых воздействий (ПДВВ) возникают сложности, связанные с несовершенством нормативной и методической базы: практически все малые реки приравнены к рыбохозяйственным с применением самых жестких ПДК, что привело к установлению экономически и технически недостижимых требований. Это предопределило необходимость разработки нового подхода к обоснованию системы целевых показателей качества водного объекта и определению допустимых параметров воздействия с учетом индивидуальных особенностей водотоков и технологических возможностей водопользователей. Введение научно-обоснованной водоохранной политики для малых рек связано с необходимостью разработки методики нормирования, основанной на системном подходе.

1. Краткая характеристика предприятия

Разработка экологического паспорта проводилась на основании договора между ГУП УНПЦ «Экология» и ОАО «Эдельвейс».

ОАО «Эдельвейс» расположено в юго-восточной части с. Октябрьское и занимает площадь 0,72га, согласно постановлению Администрации местного самоуправления Пригородного района №269 от 17.03.2000г.

Основная деятельность предприятия - производство водки, хлеба пшеничного, колбасы копченой.

На балансе предприятия числится 3 единицы автотранспорта, которые находятся на консервации.

В экологическом паспорте даны рекомендации для улучшения природоохранной деятельности предприятия.

Основными источниками выбросов в атмосферу являются:

- отопительный газовый котел КЧМ. Источник выбросов вредных веществ-1. Планируемые выбросы в атмосферу вредных веществ от стационарных источников составляют 0,082 т/год. Из них газообразные и жидкие - 0,082т/год.

На балансе предприятия значится 12 единиц автотранспорта. Выбросы учтены в другой группе автотранспорта.

От передвижных источников выбросов в атмосферу выбрасывается 16,7332 т/год вредных веществ. Водоснабжение предприятия осуществляется из горводоканала.

Планируемый забор воды составляет: - 0,646 тыс. м3/год. - вода расходуется на хозпитьевые и вспомогательные нужды.

Сброс сточных вод планируется в горколлектор. Объем сточных вод составляет - 0,165 тыс. м3/год.

Объем воды расходуемый на полив газонов в весенне-летний период составляет - 3 тыс. м3/год.

Основными видами отходов, образующихся на предприятии являются: хоз-бытовые отходы, отходы от эксплуатации автотранспорта, макулатура. Хоз-бытовые отходы, металлолом, макулатура, отработанные масла передаются соответствующим организациям.

2. Климатические особенности территории

Климат на территории Северной Осетии складывается в зависимости от ее рельефа, расположения по отношению к бассейнам Черного и Каспийского морей, широты местности и других факторов. Благодаря тому, что с высотой количество осадков возрастает, а температура понижается, климат в горах более влажный и прохладный, чем в равнинной части. Летом в горах преобладают горно-долинные ветры (днем ветер дует вверх по ущелью, ночью - наоборот).

Климат континентальный. На равнине средняя температура января -5 °С, июля +24 °С; в предгорьях, соответственно, -4 °С и +20 °С. Осадков 600-700 мм в год на равнине, до 900 мм в предгорьях, свыше 1000 мм в предгорьях. Вегетационный период на равнине и в предгорьях -- около 150 дней. Равнины расположены в степной и лесостепной зонах и почти полностью распаханы. Почвы на равнинах -- черноземы и каштановые, в долине Терека -- аллювиально-луговые, в предгорьях -- горно-лесные и горно-луговые. В пойме Терека -- лиственные леса, на высоте 800-1600 м -- широколиственные леса с преобладанием бука, на высоте 1600-2000 м преобладает сосна. Выше 2000 м -- субальпийские и альпийские луга. На равнинах водятся грызуны (полевки, хомяки, суслик, тушканчик, заяц-русак), лисица-корсак. В горных лесах -- кабан, косуля, серна, медведь, волк, лисица, ласка, барсук. В ущельях горных рек -- дикий кот, рысь, куница. В субальпийских и альпийских зонах -- тур, серна. Из птиц -- горная индейка, кавказский тетерев. Из грызунов -- снежная полевка, прометеева полевка. В реках водятся усач, форель, сом. На территории республики -- Северо-Осетинский заповедник. Северная Осетия включена в зону повышенной сейсмичности, в горах наблюдаются частые сходы снежных лавин, случаются камнепады и сели.

3. Краткая характеристика геологического строения и гидрологических условий

На территории Северной Осетии протекают многие реки. Главной рекой Северной Осетии является Терек, который берёт свое начало за пределами республики, в ледниках горы Зилга-хох на высоте 2713 м и имеет длину примерно 600 км (в том числе на территории Северной Осетии -- 110 км). У Терека существует множество притоков, из которых наиболее крупными являются Урух (104 км), Ар дон (101 км), Камбилеевка (99 км), Гизельдон (81 км) и др. Терек, Урух, истоки Ардона берут своё начало в горах и имеют ледниковое питание. Эти реки относятся к горной группе. К предгорным рекам относятся Камбилеевка и Сунжа, имеющие смешанное питание: грунтовое, дождевое и снеговое. Они имеют весеннее половодье, в осеннее и зимнее время их сток значительно понижен. В зимнее время они, как и горные реки, не замерзают из-за бурного течения, хотя их течение менее стремительное, чем у горных рек. Республика Северная Осетия-Алания располагает значительными ресурсами поверхностных и подземных вод, которые используются для нужд хозяйственно-питьевого водоснабжения, удовлетворения потребностей промышленного и сельскохозяйственного производства. Территория республики имеет хорошо развитую гидрографическую сеть, принадлежащую бассейну реки Терек. Густота речной сети в среднем для всей территории республики составляет 0,6 км/км2. Среднемноголетний сток, формирующийся на территории РСО-Алания, составляет 5,98 куб.км в год при общей площади водосбора 20,6 тыс. кв. км.Сток основной водной артерии республики реки Терек по отношению к среднемноголетнему в 2006 г. составил в среднем течении 194 % (г. Моздок), тогда как в 2005 году это отношение равнялось 165%, что свидетельствует об устойчивой тенденции повышения стока реки за последние 3 года.

Гидрология р. Терек

Река Терек, имеет длину (от истока до впадения в Каспийское море) 623 км, водосборная площадь равна 43,2 тыс. км, является второй по величине рекой Северного Кавказа.

Исток р. Терек - ледник Зилга, находится на северном склоне Водораздельного (Главного) хребта между горами Зилгахох и Цейхох. Приняв в верховье, правые и левые притоки в пределах Казбекского района Грузии, р. Терек выходит на предгорную равнину Северной Осетии, Кабардино-Балкарии, Ингушетии и Чечни, где принимает свои основные притоки: Гизельдон, Фиагдон, Ардон, Урух, Малка и Сунжа.

Источниками питания рек бассейна являются грунтовые, снеговые, ледниковые и дождевые воды. Доля каждого источника в питании рек изменяется не только в зависимости от длины рек и высоты расположения бассейна, но и от климатических особенностей и геологического строения долин. Основным источником питания рек бассейна р. Терек являются грунтовые воды, доля которых составляет 42 - 75% среднегодового стока. Питание за счет подземных вод увеличивается до высоты 2200м., а выше уменьшается.

Ледниковое питание составляет 10 - 38% общего стока и заметно увеличивается с высотой. К устью р. Терек величина ледникового тока уменьшается и составляет 15% годового стока и 20 - 25% за теплый период.

Значение дождевых вод в питании р. Терек не велико и уменьшается с высотой до нуля. Это связано с тем, что в высокогорной зоне даже в теплый период осадки выпадают в виде снега. Распределение стока в течение года в бассейне не равномерно. В холодный период на всех реках наблюдается устойчивая межень. В теплый - на реках со снеговым и ледниковым питанием половодье начинается в третьей декаде апреля, а максимальный приходится на июнь-август.

Суммарный сток р. Терек в Каспийское море равен 11,5 км. Водный баланс у г. Владикавказ характеризуется следующими величинами: осадки - 1270 мм., сток - 732 мм и испарение - 538мм. Коэффициент стока у г. Владикавказ равен 0,58.

По характеру гидрологического режима, орографическому строению и другим признакам р. Терек, его русло, делится по течению на три участка:

- верхнее течение (214 км) - от истока до устья р. Малка;

- среднее течение (232 км) - от устья р. Малка до устья р. Сунжа;

- нижнее течение (177 км) - от устья р. Сунжа до впадения р. Терек в Каспийское море.

Особенностью водного режима верхнего течения Терека является половодно-паводковый период, характерный для горных рек в теплый период года - с мая по сентябрь. За этот период проходит до 70% и более годового стока. Половодье и паводки образуют в сумме мощные волны стока, типичные для горно-ледниковых рек.

Скорость потока - средняя около 1,65 м/с, максимальная - 4,5-5,0 м/с. В зимний период, благодаря большим поверхностным скоростям, ледяной покров на р. Терек не образуется. При падении температуры воздуха до - 15єС и ниже отмечается прохождение шуги, образующейся в основном значительно выше города по течению. Число дней с шугоходом - около 15 за зиму. В основном шугоход наблюдается в декабре - январе.

В весеннее - летний период - май - август интенсивное таяние ледников и снега в бассейне реки вызывают паводки, особенно значительные при совпадении этого периода с обильным выпадением осадков в пределах горного участка водосборного бассейна. Паводки реки, при расходах более 150 м/с, отличаются значительной разрушительной силой. Продолжительность циклов паводков бывает от нескольких часов до 5 - 8 дней. Повторяемость паводков в течение летнего периода - от одного до трех раз.

Режим р. Терек, как было сказано выше, является весьма характерным для горной реки с ледниковым питанием. Минимальные расходы наблюдаются в марте, максимальные - в июле, вызывающие поводковые расходы. Минимальный расход воды р. Терек у г. Владикавказа был зарегистрирован 02.04.58 г. и составил 2,52 м3/сут. Они по своему происхождению имеют смешенный характер от таяния ледников и ливневых дождей. Ливневая составляющая паводкового расхода имеет преобладающее значение по величине и создает предпосылку образования селевых явлений. Выносимый и влекомый потоком, как по дну, так и во взвешенном состоянии, твердый сток горных парод отлагается в пойме реки, образуя отмели и острова, размываемые и перемешенные при последующих паводках вниз по течению. Крупность влекомого по дну твердого стока колеблется от нескольких сантиметров до 0,5 - 0,6 м.

Твердый сток зависти от водности года; чем выше водность года, тем выше сток. В то же время расход твердого стока находится в прямой зависимости от ливневой характеристики и в многолетнем разрезе 92,5% его приходится на паводковый период.

4. Водопотребление

Количество производственных сточных вод определяется в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности.

Водопотребление - это потребление воды из водного объекта или из систем водоснабжения (ГОСТ 17.1.1.01-77 Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения Nature protection. Hydrosphere. Utilization of water and water protection. Basic terms and definitions).

Количество производственных сточных вод определяется а зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. Норма водопотребления - это целесообразное количество воды, необходимое для производственного процесса, установленное на основании научно обоснованного расчета или передового опыта. В укрупненную норму водопотребления входят все расходы воды на предприятии. Нормы водопотребления и водоотведения выражаются в м3 воды на единицу готовой продукции или используемого сырья. Эти нормы расхода производственных сточных вод применяют при проектировании вновь строящихся и реконструкции действующих систем водоотведения промышленных предприятий. Укрупненные нормы позволяют дать оценку рациональности использования воды на любом действующем предприятии. 

При установленном на 2006 г. лимите забора свежей воды из природных водных объектов в количестве 1254,4 млн. м3 было забрано 1150,1 млн.м или 63,8 %. При этом из поверхностных водных объектов забрано 1006,1 млн.м3, из подземных - 144 млн.м3, что составляет 94,5 % и 76,3 % соответственно от установленных лимитов. По РСО-Алания за отчетный год объем использования воды на различные нужды составил - 249,21 млн. м3, что на 31,4 млн. м3 больше, чем в 2005 году. Остальные объемы воды, забранной из природных водных объектов, переданы в соседние регионы без использования. Увеличение объемов использования воды в республике произошло в основном за счет увеличения водопользования на заполнение прудов и орошение.

Основные показатели использования воды за последние 6 лет приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные показатели использования воды за 2001-2006 гг., млн. м3

№	Показатели	Года
		2001	2002	2003	2004	2005	2006
1	Количество водопользователей охваченных гос.учетом	320	275	255	265	267	273
2	Установленные лимиты забора воды	1911,0	1985,5	1825,0	1789,2	1582,3	1254,3
	в т.ч. из поверхностных источников	1660,5	1766,0	1600,0	1542,2	1366,2	1065,2
	из подземных источников	250,5	218,9	225,0	224,9	216,4	189,1
3	Забор воды из природных объектов	1624,9	1226,8	1541,8	1211,4	1010,3	1150,1
	в т.ч. из поверхностных источников	1461,6	1069,3	1387,0	1057,9	868,1	1006,1
	из подземных источников	163,3	157,5	154,8	153,5	142,2	144,0
4	Потери воды при транспортировке	239,8	144,6	214,8	162,1	151,8	178,3
5	Использование воды всего	274,5	233,6	225,1	238,2	217,7	249,2
	в т.ч. на производственные нужды, - из них питьевого качества	55,7 -	37,8 -	41,2 36,7	57,6 41,4	49,7 40,5	49,5 40,4
	на хозпитьевые нужды	81,7	118,4	83,9	84,8	79,3	74,7
	с/х снабжение	4,1	7,4	3,6	1,3	0,64	1,1
	орошение	52,2	22,7	33,8	34,5	30,3	54,3
	обводнение	-	47,3	11,6	14,2	12,3	13,1
	прочие нужды	80,7	-	51,0	45,8	45,4	56,5
6	Расход воды в системах оборотного водоснабжения	34,5	36,7	37,7	66,5	57,7	58,9

5. Водоотведение

Водоотведение - использование комплекса инженерных сооружений и оборудования с целью удаления сточных, ливневых и талых вод из населенных пунктов и промышленных объектов.

Система водоотведения -- это технологический прием объединения или разъединения потоков сточных вод различного происхождения. В мировом историческом опыте строительства водоотводящих систем просматриваются различные тенденции их развития. В практике были распространены общесплавные и комбинированные системы. Раздельные системы подразделяются на полные раздельные, неполные раздельные и полураздельные.

Общесплавная система водоотведения имеет единую водоотводящую сеть для отведения сточных вод всех видов: бытовых, производственных и дождевых. Общесплавные системы применяли при наличии рядом с обслуживаемым объектом мощных проточных водоемов, обладающих значительной самоочищающей способностью. Особенностью этой системы является оснащение главного коллектора ливнеспуском для сброса смеси сточных вод в водоем без очистки. Объемы сброса сточных ж вод через ливнеспуски зависят от места их расположения. Через ливнеспуски, расположенные в начале коллекторов, допускается сброс меньших относительных объемов сточных вод. Через ливнеспуски, расположенные в конце коллектора, допускается сброс больших относительных объемов сточных вод в водоемы, с обязательным учетом обеспечения установленных для них санитарных требований.

В отчетном году количество объектов, сбрасывающих сточные воды в водоемы, составило - 37. Объем сбрасываемых сточных вод в поверхностные водные объекты составил 119,45 млн. м3, что на 5,49 млн. м3 меньше чем в 2005 году (см. табл. 5.).При этом из общего объема сточных вод было сброшено:

- загрязненных без очистки - 9,48 млн. м3;

- недостаточно очищенных - 80,77 млн. м3;

- нормативно очищенных - 4,4 млн. м3;

- нормативно-чистых (без очистки) - 24,8 млн. м3.

Количество сбрасываемых сточных вод в 2006г. уменьшилось, но качество сбрасываемых сточных вод в отчетном году значительно не улучшилось, что связано с неудовлетворительным состоянием очистных сооружений коммунального хозяйства и отсутствием очистных сооружений на ряде промышленных предприятий. В результате 75,6 % (в 2005г. - 76,8%) сточных вод сбрасывается загрязненными (без очистки и недостаточно очищенными). Предприятия жилищно-коммунального хозяйства сбросили сточных вод в водные объекты 82,9 млн. м3, из них 96,8 % - загрязненными. Основные показатели водоотведения за период 2003 - 2006 гг. приведены в таблице 4, а показатели водопотребления и водоотведения по отраслям экономики в таблице 2.

Таблица 2. Сравнительные объемы сброшенных сточных вод в поверхностные водоемы

№	Показатели	Года
		2001	2002	2003	2004	2005	2006
1	Водоотведение, всего	140,1	134,6	140,1	144,1	102,8	103,2
2	Водоотведение в поверхностные водные объекты	127,3	119,5	124,9	119,6	95,6	100,2
	- из них, загрязнение всего	97,0	92,8	96,2	90,2	94,0	91,3
	в т.ч., - без очистки	10,0	9,5	10,5	9,4	8,9	9,1
	- недостаточно очищенные	87,0	83,2	85,4	80,7	94,5	89,2
	- нормативно-чистые (без очистки)	25,08	21,02	24,3	24,8	101,7	100,3
	- нормативно-очищенные	5,16	95,5	90,9	94,0	103,5	103,4
3	Мощности очистных сооружений	126,3	95,5	90,9	94,0	103,5	102,3
4	Водоотведение на рельеф местности	12,8	15,0	15,2	24,6	25,3	26,7

Основные причины ухудшения качества воды в реке Терек в районе г. Владикавказ и г. Беслан является неудовлетворительная работа очистных сооружений коммунальной канализации этих городов.

Таблица 3. Показатели водопотребления и водоотведения по основным отраслям экономики РСО-А в 2006 г., млн. м3

№	Наименование показателя	Всего по РСО-А	Промышленность	С/Х	ЖКХ
1	Забор из водных объектов в.т.ч. - из поверхностных - из подземных	1150,1 1006,1 144,1	19,0 12,4 6,6	976,0 962,4 6,6	119,4 0,4 119,0
2	Использование воды	249,2	20,4	97,9	90,9
3	Сброс сточных вод в водные объекты, всего	119,4	12,8	22,9	83,6
	в т.ч. загрязненных - без очистки - недостаточно очищенные	90,25 9,5 80,77	9,7 9,4 0,3	- - -	80,5 - 80,5
	Нормативно чистых	24,8	1,3	22,9	-
	Нормативно очищенных	4,4	1,8	-	3,2

6. Качество поверхностных и подземных вод

По данным наблюдений Государственного учреждения «Северо- Осетинский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» наибольшее увеличение индекса загрязнения воды (ИЗВ) в 2006 году произошло в створе расположенном на р. Терек ниже г. Беслан - более чем в 5 раз, в створе расположенном в селе Михайловском - в 3 раза, в створе расположенном на р. Камбилеевка в селе Чермен - более чем в 3 раза. В целом степень загрязненности основных рек бассейна Терека в 2006 году повысилась, качество воды ухудшилось, в наименьшей мере это коснулось рек Ардон и Урух.

Река Терек

Результаты анализов показывают, что на протяжении ряда лет качество поверхностных вод бассейна реки Терек характеризуется в диапазоне от «умеренно загрязненных» до «очень загрязненных» вод на отдельных участках. Характерными загрязняющими веществами являются нефтепродукты, органические вещества, соединения меди, цинка, марганца. Загрязнение реки связано антропогенной деятельностью водопользователей и наличием ряда разного рода неорганизованных сбросов. Основная масса загрязняющих веществ поступает с очистных сооружений городов Владикавказ, Беслан, Алагир, Ардон, а также от предприятий по производству алкогольной продукции. Качество воды за последнее время практически не меняется, что позволяет оценить экологическую обстановку как стабильную. Проблемными участками реки Терек по прежнему остаются створы наблюдения ниже г. Владикавказ и ниже г. Беслан.

Река Ардон

Ухудшения экологического состояния реки Ардон за 2006 год не произошло. По степени загрязненности вода изменялась от «чистой» - в верхних створах, до «умеренно загрязненной» - створы наблюдения ниже г.Алагир. Содержание тяжелых металлов по большинству показателей не выходит за пределы нормативов для рыбохозяйственного водоема. Дефицита в биологическом потреблении кислорода не наблюдалось. Концентрации основных показателей остались почти на уровне прошлого года, а незначительные колебания не приводят к резкому изменению гидрохимического состава воды в реке Ардон.

Река Фиагдон

В целом по реке гидрохимическое состояние воды по створам остается почти в тех же категориях, что и в 2005 году и колеблется от категории «чистая» до «умеренно загрязненная». Дефицита кислорода не наблюдалось. Среднегодовые концентрации металлов остались на уровне ПДК, за исключением металлов природного происхождения. Основными загрязнителями реки являются сбросы со спиртзаводов, промышленных источников загрязнения реки Фиагдон нет.

Река Камбилеевка

В реке Камбилеевка до с. Чермен качество воды соответствует нормативам рыбохозяйственного водоема, за исключением загрязнения алюминием, железом и медью, что носит естественный природный характер. Ниже с. Чермен после впадения р. «Собачья балка» качество воды резко ухудшается и относится к максимально загрязненным водам. Экологическое состояние реки в данном створе характеризуется четвертым классом чистоты «загрязненная».Увеличивается содержание тяжелых металлов до 5 ПДК. Максимальная концентрация цинка доходила до 8,8 ПДК, марганца 6,8 ПДК, кадмия до 4,2 ПДК. Основные загрязнители реки ОАО «Электроцйнк» и ОАО «Победит».

Подземные воды

Республика Северная Осетия-Алания является одним из самых богатых субъектов Российской Федерации по наличию источников подземных вод. Общая величина прогнозных ресурсов пресных подземных вод составляет 2200 тыс.м3/сут. (803 млн.м3/год)Общие эксплуатационные запасы пресных подземных вод составляют 1735 тыс.м3/сутки (633 млн.м3/год), эти запасы утверждены ГЗК и ТКЗ, опробированы на НТС СКГТУ.Для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения используются 12 месторождений, качество воды которых отвечает гигиеническим требованиям и не нуждается в обработке. Их запасы составляют 967 тыс.м3/сут. (353 млн.м3/год).Запасы пресных технических подземных вод - 757 тыс. м3/сут., в т.ч. для орошаемого земледелия 687 тыс. м3/сут.

Таблица 4. Фактические сброс основных вредных веществ в бассейн р. Терек со сточными водами за 2000-2006 гг.

№	Наименование загрязняющих веществ	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006
1	Азот аммонийный	1144,3	1182,0	2915, 8	1095, 5	1128, 5	1076,6	1023, 36
2	СПАВ	62,5	163,9	-	25,9	18,1	10,8	12,69
3	Взвешенные вещества	3078,2	6985,9	4167, 5	5636, 5	6139, 0	7154,0	6640, 0
4	БГЖ	2066,9	15265, 0	4685, 6	1437, 0	2686, 0	10323, 0	10553 ,0
5	Железо	14,6	29,9	1,53	5,8	3,93	7,3	6,095
6	Кадмий	0,42	0,31	0,21	0,707	0,099	0,633	0,585
7	Кобальт	0,08	0,06	0,039	0,13	0,103	0,121	0,030
8	Марганец	1,68	0,81	0,96	1,13	0,728	0,53	1,32
9	Медь	0,04	0,08	0,044	0,151	0,106	0,184	0,131
10	Молибден	0,07	-	0,09	0,035	0,044	0,032	0,03
11	Нефтепродукт ы	21,03	26,7	22,9	30,6	23,0	20,0	18,0
12	Нитраты	202,5	7,4	1,58	45,9	5,92	6,1	1,616
13	Нитриты	12,1	25,8	1,117	2,75	7,38	2,59	2,68
14	Свинец	0,08	0,11	0,12	0,151	0,078	0,036	0,109
15	Сульфаты	273,2	572,3	399,6	511,7	710,0	5982, 0	5120,0
16	Хлориды	2910,4	3254, 7	4213, 3	3418, 4	3176, 0	2723, 0	2591,0
17	Цинк	15,97	12,7	9,84	13,7	13,47	7,19	6,935

Основной причиной ухудшения качества воды в реке Терек в районе г. Владикавказа и г. Беслана является неудовлетворительная работа очистных сооружений коммунальной канализации в этих городах.

7. Методика расчета параметров сброса сточных вод

Работа промышленных предприятий связана с потреблением воды. Вода используется в технологических и вспомогательных процессах, входит в состав выпускаемой продукции. При этом образуются сточные воды, которые подлежат сбросу в ближайшие водные объекты. Сточные воды можно сбрасывать в водные объекты при условии соблюдения гигиенических требований применительно к воде водного объекта в зависимости от вида водопользования.

В соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод» все водные объекты подразделяются на два вида водопользования:

хозяйственно-питьевое и культурно-бытовое водопользование;

рыбохозяйственное водопользование

Каждый вид водопользования разделен еще на категории. К первому виду относятся две категории:

водные объекты, которые используются в качестве хозяйственно- питьевого водоснабжения и для предприятий пищевой промышленности;

водные объекты, которые используются для купания, занятия спортом и отдыха населения.

Ко второму виду относят три категории:

высшая категория - места расположения нерестилищ, особо ценных пород рыб и др. промысловых водных организмов;

первая категория - водные объекты, которые используются для сохранения и воспроизводства рыб, обладающих высокой чувствительностью к содержанию кислорода;

вторая категория - водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей.

Нормы качества воды водных объектов включают:

Общие требования к составу и свойствам воды в зависимости от видов водопользования

Перечень ПДК нормированных веществ для различных видов водопользования.

Для определения качества воды устанавливается расчетный створ.

Рис.1. Схема размещения створов

ПП - промышленное предприятие;

ОС - очистные сооружения;

- нулевой створ;

- расчетный створ.

При сбросе сточных вод в водные объекты, расчетный створ определяется в каждом случае местной администрацией, но не далее, чем в 500 м. от места сброса сточных вод.

Таким образом, для разных видов водопользования качество воды при сбросе сточных вод должно соответствовать качеству в расчетном створе.

В расчетном створе качество воды должно удовлетворять нормативным требованиям (ПДК). Все вредные вещества, для которых определены ПДК подразделены по лимитирующим показателям вредности (ЛПВ). Принадлежность вещества к одному и тому же ЛПВ предполагает суммацию действия этих веществ на водный объект.

Вещества, концентрация которых изменяется в воде водного объекта только путем разбавления, называются консервативными.

Вещества, концентрация которых изменяется как вследствие разбавления, так и вследствие протекания химических, физических и биологических процессов, называются неконсервативными.

Процессы, изменяющие характер веществ, поступающих в водные объекты, называются процессами самоочищения. Совокупность разбавления и самоочищения определяет обезвреживающую способность водного объекта.

При сбросе сточных вод в водные объекты санитарное состояние водного объекта в расчетном створе считается удовлетворительным, если соблюдается следующее условие:

где,
	- концентрация i-го вещества в расчетном створе при условии одновременного присутствия z веществ, относящихся к одному и тому же ЛПВ;
Z	- количество веществ с одинаковым ЛПВ;
ПДКZ	- предельно допустимая концентрация z-ого вещества.

Одновременно механизм снижения концентрации загрязняющего вещества при сбросе в водные объекты - разбавление. В практике расчетов используют понятие кратность разбавления. Кратность разбавления в водотоке у расчетного створа выражается зависимостью:



где,
г	- коэффициент смешения, который показывает, какая часть воды водотока, участвует в разбавлении;
Q	- расчетный минимальный расход воды водотоков в контрольном створе, м3/сек.;
q	- максимальный расход сточных вод, м3/сек;

7.1 Расчет разбавления в водотоках водоема (метод Фролова-Родзиллера)

Этот метод получил наибольшее распространение и применение для больших и средних водотоков. Коэффициент смешения, который показывает какая часть воды водотока участвует в разбавлении определяется по формуле:

где,
г	- коэффициент смешения, который показывает, какая часть воды водотока, участвует в разбавлении;
Q	- расчетный минимальный расход воды водотоков в контрольном створе, м3/сек.;
q	- максимальный расход сточных вод, м3/сек;
1	- расстояние по фарватеру водотока от места выпуска до расчетного створа, м;
б	- коэффициент, зависящий от гидравлических условий смешения.

где,
о	- коэффициент, зависящий от расположения выпуска сточных вод. При выпуске у берега коэффициент о=1, при выпуске в фарватер о=1,5;
ц	- коэф. извилистости водотока, т.е. отношение между рассматриваемыми створами по фарватеру к расстоянию по прямой;
D	- коэф. турбулентной диффузии, м3/с.

где,
Vcp	- средняя скорость течения реки, м/с;
hcp	- средняя глубина реки на участке от створа выпуска до расчетного створа, м.

D равно 0,02 м3/с.

7.2 Расчет концентрации Ср

Водный объект используется для хоз. питьевых и вспомогательных нужды.

Расстояние для расчета длины участка разбавления сточных вод L = 500 м. Коэффициент, учитывающий условия выпуска сточных вод - о=1 (береговой). Извилистость русла слабо выражена, т.е. ц =1,1

1. Производим расчет Ср из уравнения материального баланса:

2. Определяем коэф. смещения г

3. Кратность разбавления:

4. Определяем концентрацию загрязняющего вещества Ср в контрольном створе:

5. Проверяем правильность расчетов:

Совпадение значений кратности основного разбавления рассчитанная различными способами, служит подтверждением правильности проведенных расчетов.

7.3 Расчет ПДС

Расчет ПДС производится с целью обеспечить нормы качества воды водного объекта в расчетном (контрольном) створе, который определяется в каждом конкретном случае органами Минприроды с учетом типа и категории водного объекта. НДС устанавливают с учетом ПДК веществ в местах водопользования, ассимилирующей способности водного объекта и оптимального распределения массы сбрасываемого вещества между Водопользователями, сбрасывающими сточные воды.

При сбросе нескольких веществ, как уже отмечалось выше, с одинаковыми лимитирующими показателями вредности ПДС устанавливается так, чтобы с учетом примесей, поступающих в водоем или водоток от вышерасположенных выпусков, сумма отношений концентраций каждого вещества в водном объекте к соответствующим ПДК не превышала единицы. Таким образом, при расчете ПДС должны соблюдаться условия:

где, С - концентрация загрязняющих веществ с одинаковым ЛПВ в контрольном створе (ниже выпуска).

Расчёт предельно допустимого сброса (ПДС) для водотоков производится по формуле:

, г/ч.

где,
СПДС	- концентрация в сточных водах, при которой в конкретных условиях водоотведения не превышают нормы качества воды в расчетных (контрольных) створах, г/м3;
q	- максимальный часовой расход сточных вод, м3/ч. Расчёт ПДС проводится для каждого ингредиента отдельно

, г/ч

где,
п	- кратность общего разбавления;
Cфi	- фоновая концентрация примеси в водном объекте выше сброса сточных вод, г/м3;

г/ч

г/ч

8. Методы очистки сточных вод

Сточные вод являются главным загрязнителем поверхностных вод, поэтому разработка и внедрение эффективных методов очистки сточных вод является важнейшей экологической задачей.

Сточные воды, отводимые с территории промышленного предприятия по своему составу подразделяются на 3 вида: производственные, бытовые и атмосферные

Ввиду огромного многообразия состава сточных вод, существуют различные способы их очистки: механические, физико-химические, химические, биологические и др. (рис. 2).

Рис. 2. Методы очистки сточных вод

Очистка сточных вод осуществляется на очистных сооружениях. Очистные сооружения, как правило, размещаются на территории самих предприятий. При проектировании очистных сооружений необходимо учитывать состав и свойства производственных сточных вод, их режим, условия выпуска в городскую водоотводящую сеть и водоем, а также необходимую степень их очистки и др.

Кроме того, должны быть рассмотрены основные принципы компоновки очистных сооружений, и приведена схема их расположения (рис. 3).

Рис. 3. Общая схема очистки сточных вод:

1 - необработанные сточные воды; 2 - устройство для регулирования состава и расхода сточных вод; 3 - сооружения технической очистки; 4 - сооружения других групп очистки; 5 - сооружения глубокой очистки; б - сооружения по обеззараживанию сточных вод; 7 - осадок или избыточная биомасса; 8 - очищенные сточные воды; 9 - сооружения.

Необходимую степень очистки сточных вод перед выпуском их в водоем по вредным веществам определяют по формуле:

где,
ССТ	- концентрация вредного вещества в сточных водах, которая должна быть достигнута в результате их очистки;
СР	- фоновая концентрация этого же вида вредного вещества в воде водоема;
Спдк	- предельно допустимая концентрация вредного вещества в воде водоема;
г	- коэф. смешивания;
Q	- расход воды водотока.

8.1 Расчет необходимой степени очистки сточных вод

мг/л

Практика работы очистных сооружений показывает, что вещества, входящие в определенный ЛПВ, очищаются не одинаково. Поэтому определение эффективности очистки должно быть выполнено для вещества, наиболее трудно выводимого из сточных вод. Остальные компоненты, как более легко выводимые, будут заведомо иметь больший эффект очистки.

Ї Расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию растворенного кислорода

Содержание растворенного кислорода в воде водного объекта должно быть не менее 4 или 6 мг/м3, в зависимости от вида водопользования и времени года.

Расчет ведут по БПКполн в очищенных сточных водах при условии сохранения растворенного кислорода:

где,
О	- минимальное содержание растворенного кислорода водного объекта, г/м3;
ОВ	- содержание растворенного кислорода в одотоке до места выпуска сточных вод (фоновая концентрация), г/м3;
	- полное биохимическое потребление кислорода водой водотока, г/м3;
	- полное биохимическое потребление кислорода сточной водой допустимой к сбросу, г/м3.

При сбросе сточных вод в водные объекты снижение концентрации происходит как за счет разбавления, так и за счет самоочищения. При протекании процессов самоочищения скорость изменения БПК пропорционально количеству кислорода, необходимого для биологического окисления органических веществ.

Расчет необходимой степени очистки по БПК производится по следующей формуле:

где,
Кст, КВ	- константы скорости потребления кислорода сточной водой и водой водного объекта;
t	- длительность перемешивания воды от места сброса до расчетного створа, сут.;
LПДК	- значение допустимой концентрации БПКполн смеси сточных вод и воды водного объекта в расчетном створе, мг/дм3;
L	- БПКполн воды водного объекта до места выпуска сточных вод, т.е. фоновая концентрация, дм/м3.

Водный объект, куда производится сброс сточных вод, предназначен для коммунально-бытовых нужд населения. Поэтому допустимая концентрация растворенного кислорода должна быть не менее 4 мг/л в любой период года.

LПДК = 4 мг/л;

LВ = 1,8 мг/л;

LА = 16,5 мг/л.

1) Определяем длительность перемещения воды от места сброса до расчетного створа:

сут.

2) Рассчитываем необходимую степень очистки по БПК:

или 53%

Очистные сооружения обеспечивают необходимую очистку сточных вод по БПК, так как содержание в сточных водах кислорода соответствует фоновой концентрации, но необходимо предложить на предприятии водооборотную систему очистных сточных вод.

Ї Расчет необходимой степени очистки сточных вод по вредным растворенным веществам

Все вещества, для которых установлены нормы ПДК, подразделены на лимитирующие показатели вредности (ЛПВ) в зависимости от видов водопользования. Санитарное состояние водного объекта в результате сброса сточных вод считается удовлетворительным, если вещества, относящиеся к одному ЛПВ будут содержаться в концентрациях, удовлетворяющих следующему условию:

где,
	- значение концентрации вредного вещества в расчетном створе при условии одновременного присутствия Z вещества с одинаковым ЛПВ;
	- фактическая или расчетная концентрация Z вещества в расчетном створе.

Концентрацию каждого из Z веществ в очищенных сточных водах при условии соблюдения этого неравенства определяют по формуле:

где,

п - кратность разбавления;

Необходимую степень очистки сточных вод определяют по формуле:

где,

Сст - концентрация вредного вещества в сточных водах, которая должна быть достигнута в результате их очистки.

	Наименование ингредиентов	Сст, мг/л	СВ, мг/л	СПДК, мг/л
1 2 3	Фосфаты Сульфаты Хлориды	4,2 63,6 225,4	0,28 73,3 81,9	0,25 100 300

Все приведенные вещества относятся к определенным ЛПВ.

К группе санитарно-токсикологического относят: сульфаты, хлориды.

К рыбохозяйственным относят - фосфаты.

1) Эффективность очистки по санитарно-токсикологическому показателю:

или 60%

2) Т.к. ЛПВ входит один ингредиент - фосфаты, то его концентрацию в сточной воде, разрешенную к сбросу в водоток, определяем по формуле:

мг/л

Определяем эффективность очистки:



или 71%

Очистные сооружения обеспечивают необходимую очистку по санитарно- токсикологической группе ЛПВ (сульфаты, хлориды) и ЛПВ (фосфаты) поскольку содержание в сточных водах соответствует их фоновой концентрации, но для предприятия необходимо предложить водооборотную систему очистных сооружений для предотвращения попадания вредных веществ в окружающую среду.

8.2 Выбор технической схемы очистки сточных вод

Механический - наиболее доступный метод - применяется главным образом для удаления из сточной жидкости нерастворенных и коллоидных частиц органического или минерального происхождения путем простого отстаивания. К приспособлениям механической очистки относятся песколовки, применяемые для задержания частиц минерального происхождения; отстойники, необходимые для задержания примесей органического происхождения, находящихся во взвешенном состоянии.

Очисткой достигается выделение из бытовых сточных вод до 60%, а из производственных -- до 95% нерастворенных примесей. Она считается оконченной, если, по местным условиям и в соответствии с санитарными правилами, сточные воды можно после дезинфекции спустить в водоем. Чаще механическая очистка является предварительной стадией перед биологической, или, точнее, биохимической очисткой.

Биохимические методы очистки основаны на использовании жизнедеятельности микроорганизмов-минерализаторов, которые, размножаясь, перерабатывают и тем самым преобразуют сложные органические соединения в простые, безвредные минеральные вещества. Таким образом, удается практически полностью освободиться от органических загрязнителей, остающихся в воде после механической очистки. Сооружения для биологической или биохимической очистки сточных вод могут быть разделены на два основных типа. Сооружения, в которых биологическая очистка происходит в условиях, близких к естественным (биологические пруды, поля фильтрации, поля орошения), и сооружения, в которых очистка стоков осуществляется в искусственно созданных условиях (биологические фильтры, аэротенки -- специальные емкости). Вариант принципиальной схемы очистки сточных вод представлен на рис.5.1.

Рис.4. Принципиальная схема очистки сточных вод

Заключение

Сточные воды - это загрязненные (использованные) и дождевые воды. К загрязненным водам относятся бытовые, промысловые и производственные сточные воды, фекалии, воды общественных фонтанов, промывные воды каналов, грунтовые воды, попадающие в негерметичные трубопроводы, поверхностные воды и т.д. сточные воды не имеют однородного состава. Перед сбросом в реку Терек сточные воды следует очищать до такой степени, чтобы не отравить речную воду и не сообщить ей неприятного запаха.

Системы очистки сточных вод разрабатываются с учетом современных энергосберегающих экологичных технологий, и особая роль уделяется научно-обоснованным подходам к проблематике очистки промышленных стоков. Во всем мире проводятся научные исследования и проектные изыскания, что обеспечивает высокое качество решения такой непростой задачи, как очистка сточных вод промышленных предприятий.

Создавая оптимальные технологические возможности для промышленной очистки сточных вод, многие ведущие производители осуществляют проектирование, конструирование аппаратов и устройств, а также монтаж, наладку и сервисное обслуживание систем и сооружений очистки стоков.

При проектировании очистных сооружений необходимо учитывать состав и свойства производственных сточных вод, нормы водоотведения на единицу продукции, условия выпуска производственных стоков в городскую канализацию и водоемы, а также необходимую степень их очистки.

Список цитируемой литературы

Яковлев С. В., Скирдов И. В. и др. Биологическая очистка производственных сточных вод / Процессы, аппараты и сооружения. - М.: Стройиздат, 1985.

Швецов В. Н., Морозова К. М. Особенности расчета сооружений биологической очистки концентрированных сточных вод / Совершенствование методов расчета сооружений по очистке сточных вод и обработке осадков: Тр. НИИ ВОДГЕО. - М., 1983.

Скирдов И. В., Саинова В. Н. Многоступенчатая схема биологической очистки сточных вод рыбоперерабатывающего предприятия // Водоснабжение и сан. техника. 2001. № 8.

Швецов В. Н., Морозова К. М. и др. Оптимальные схемы биологической очистки сточных вод свинокомплексов от органических веществ // Совершенствование методов расчета сооружений по очистке сточных вод и обработке осадков: Тр. НИИ ВОДГЕО. - М., 1984.

Морозова К. М. Принципы расчета систем биологической очистки сточных вод // Водоснабжение и сан. техника. 2009. № 1.

Хенце М., Армос П., Ля-Кур-Янсен Й., Арван Э. Очистка сточных вод: Пер. с англ. - М.: Мир, 2006.

Швецов В. Н., Скирдов И. В., Бондарев А. А. Основы проектирования и расчета сооружений биологической очистки сточных вод / Совершенствование методов расчета сооружений по очистке сточных вод и обработке осадков: Тр. НИИ ВОДГЕО. - М., 1983.

1. Размещено на www.allbest.ru