диплом Карпова окончат.версия (2) (1213443), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

При разложении растительных остатков в придонных слоях воды образуется сероводород, вступающий в соединение с металлами. В результате в донных отложениях появляются плохорастворимые сульфиды металлов.

Нефтесодержащие сточные воды образуются на объектах многих отраслей промышленности.

В этих стоках содержатся различные минеральные и органические загрязнения, что усложняет проблему их обезвреживания. Загрязняющие вещества, такие как кислота, горючие смазочные вещества и подобные им вызывают разрушение канализационных коллекторов и каналов, поступают в водную среду вместе с очищенными сточными водами, в почву вместе с осадками сточных вод и в воздушную среду вместе с летучими веществами (фенолом, ацетоном и др.), абразивные вещества приводят к разрушению насосных агрегатов и истиранию лотковой части коллекторов и каналов, залповые поступления органических загрязнений и тяжелых металлов нарушают процесс биологической очистки на городских очистных сооружениях.

В случае выпуска сточных вод в водоемы необходимо учесть последующее воздействие их на окружающую среду. Количество нефти
и нефтепродуктов в сточной воде не должно нарушать нормального существования всего комплекса водных организмов, особенно рыб,
и ограничивать последующее использование воды на народно-хозяйственные нужды.

1.3 Нормирование вредных веществ, сбрасываемых со сточными водами

Поступающие в реки, озера, водохранилища и моря, загрязняющие вещества вносят значительные изменения в установившийся режим и нарушают равновесное состояние водных экологических систем, хотя водоемы и способны к самоочищению путем биохимического распада органических веществ под действием микроорганизмов.

Самоочищающая способность реки зависит от запаса растворенного кислорода, а также от скорости речного потока, химического состава воды, ее температуры, массы взвешенных веществ, донного осадка и др. Под воздействием природных факторов могут образовываться вторичные продукты распада загрязнений, отрицательно влияющие на качество воды. Поэтому сточные воды, а также их смеси перед спуском в водоем должны быть очищены до такой степени, чтобы они не оказали на него вредного влияния.

Для нормального протекания процесса самоочищения, прежде всего, необходимо наличие в водоеме после спуска в него сточных вод запаса растворенного кислорода.

Химическое или бактериальное окисление органических веществ, содержащихся в сточных водах, приводит к снижению концентрации растворенного в воде кислорода (в 1 л воды содержится всего 8-9 мл растворенного кислорода, в 1 л воздуха – 210 мл кислорода).

Влияние дезоксигенизирующих (снижающих содержание кислорода) агентов выражается в замене нормальной флоры и фауны водоема примитивной, приспособленной к существованию в анаэробных условиях. Органические вещества, взаимодействуя с растворенным кислородом, окисляются до углекислого газа и воды, потребляя различное количество кислорода. Поэтому введен обобщенный показатель, позволяющий оценить суммарное количество загрязнений в воде по поглощению кислорода.

Таким показателем является биохимическое потребление кислорода (БПК), равное количеству кислорода, поглощаемого при окислении конкретного вещества в определенный отрезок времени. БПК выражается в миллиграммах потребного кислорода на 1 г окисляемого вещества (мг О₂/г), а в растворах – в миллиграммах потребного кислорода на 1 л раствора (мг О₂/л). Наряду с БПК установлен показатель химического бихроматного (окислитель K₂Cr₂O₇) или перманганатного (окислитель KMnO₄) потребления кислорода (ХПК), т. е. количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде, которую также выражают в мг О₂ на 1 мг вещества. [8]

В зависимости от времени, за которое определяется БПК, различают БПК5 (пятидневное), БПК20 (двадцатидневное), БПКполн (полное, когда окисление заканчивается).

По нормам БПКполн не должно превышать в водоемах первой категории (воды нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, предприятии органического синтеза и.т.д.) - 3 мг О₂/л, второй (воды содовых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, никелевых руд и.т.д.) – 6 мг О₂/л.

БПК промышленных стоков в зависимости от производства и состава стоков составляет 200 – 3000 мг О₂/л. Это значит, что при сбросе таких стоков содержание кислорода в водоеме значительно уменьшается либо он потребляется полностью. Это вызывает гибель планктона, бентоса, рыбы и других организмов, живущих в водоеме и нуждающихся в кислороде. Одновременно усиленно развиваются анаэробные микроорганизмы, биологическое равновесие нарушается, возникает загнивание водоема. Следовательно, необходима очистка стоков до такой степени, чтобы при сбросе их в водоемы и смешении с водой водоема БПК соответствовало норме, установленной санитарными правилами.

Для нормирования содержания вредных веществ в воде водоема применяют три лимитирующих показателя вредного действия (пороговые концентрации, мг/л). Санитарно – токсикологический показатель лимитирует токсическое действие данного вещества на людей и животных; общесанитарный – нормирует влияние этого вещества на природные свойства водоема и его способность обезвреживать органические вещества; органолептический – характеризует вкус, запах, цвет воды водоема после смешения со сточными водами. [9]

Предельно допустимой концентрацией (ПДК) вредного вещества в воде водоемов, используемой для питьевых и культурно-бытовых целей, считается максимальная концентрация, которая не оказывает прямого или опосредованного влияние на здоровье настоящего и последующих поколений, выявляемого современными методами исследования, при воздействии на организм человека в течение всей жизни и не ухудшает гигиенические условия водопользования. [1]

ПДК вещества в воде водоемов устанавливается по тому показателю вредного действия (санитарно-токсикологическому, общесанитарному, органолептическому), которому соответствует наименьшая пороговая или под пороговая концентрация (для санитарно-токсикологического) концентрация. Этот показатель определяет наиболее вероятное неблагоприятное действие наименьших концентраций загрязняющего вещества и называется лимитирующим показателем вредного действия.

Со сточными водами в водоем обычно сбрасывается не одно, а несколько вредных веществ. В этом случае при нормировании учитывают совместно действие вредных веществ, для которых уже разработаны нормативы и обоснованы ПДК. [9]

В соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения» качество воды водоема после сброса в него сточных вод должно соответствовать следующим основным требованиям: [1]

- количество растворенного в воде кислорода – не менее 4 мг/л;

- БПКполн при 20 0С – не выше 3 мг/л;

- содержание взвешенных веществ в воде после сброса сточных вод не должно увеличиваться более чем на 0,25 мг/л и 0,75 мг/л для водоемов соответственно первой и второй категории;

- минеральный осадок – не более 1000 мг/л, в том числе хлориды – 350 мг/л, сульфаты – 500 мг/л;

- запахи и привкусы воды должны отсутствовать;

- кислотность воды – 6,5 ≤ рН ≤ 8,5;

- на поверхности воды не должно быть плавающих примесей, пленок, пятен масел, нефтепродуктов;

- в воде не должны содержаться ядовитые вещества в концентрациях, оказывающих вредное действие на людей и животных.

Категорически запрещается сбрасывать в водоемы радиоактивные сточные воды. Выполнение этих требований обязательно для проектировщиков, строителей и эксплуатационников. За их соблюдением установлен надзор, и виновные в их нарушении наказываются по закону.

1.4 Методы очистки сточных вод

Сброс загрязненных стоков предприятий значительно ухудшает состояние окружающей среды и пагубно воздействует на гидросферу.

В результате сброса изменяются физические свойства воды в водном объекте, на его поверхности появляются плавающие вещества, а на дне образуется осадок; ухудшается химический состав воды, качественный и количественный бактериальный состав, появляются болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения, теряют рыбохозяйственное назначение.

Чтобы предотвратить данные негативные последствия, необходимо предварительно очищать сточную воду. Степень очистки зависит от концентрации загрязнений, от разбавления их в водоеме и от условий в нем биохимического процесса самоочищения. По своей природе загрязнения могут быть минеральными, органическими или бактериальными.

Во всех случаях обработки сточных вод первой стадией является механическая очистка, предназначенная для удаления взвесей и дисперсно-коллоидных частиц. Последующая очистка от химических веществ осуществляется различными методами – физико-химическими, химическими, электрохимическими, биологическими и термическими.

На рисунке 1.1показана общая схема обработки сточных вод. [8]

Рисунок 1.1 Методы обработки сточных вод от загрязнений

Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется:

- характером загрязнения и степенью вредности примесей;

- санитарными и технологическими требованиями, предъявляемыми к качеству сточных вод;

- наличием у предприятия необходимых для процесса обезвреживания и очистки энергетических и материальных ресурсов (пар, топливо, сжатый воздух, электроэнергия, реагенты, сорбенты), а также необходимой площади для сооружения очистных установок;

- эффективностью процесса очистки и обезвреживания.

Основным принципом очистки производственно - дождевых сточных вод является сочетание механической и физико-химической очистки сточных вод с применением методов доочистки. Очищенные стоки сбрасываются, как правило, в водные объекты. Осадки, которые образуются в процессе очистки сточных вод, подвергаются обработке и последующей утилизации.

Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды обеззараживаются.[10]

1.5 Механические методы очистки сточных вод

Механическая очистка сточных вод обеспечивает осаждение грубодисперсных нерастворенных минеральных и органических примесей и загрязнений, песка и других минеральных примесей, отделение нефти и нефтепродуктов.

Механическая очистка обычно является предварительной ступенью очистки, при которой обеспечивается выделение взвешенных веществ из сточных вод на 90 – 95% и снижение органических веществ на 20 – 25%.

В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей, усреднители – для регулирования состава и расхода стоков, фильтры – для улучшения осветления воды. [11]

1.5.1 Процеживание

Процеживание позволяет выделить из сточных вод крупные нерастворимые примеси размером до 25мм и волокнистые загрязнения, наличие которых мешает нормальной работе очистных сооружений, засоряя трубы и каналы и приводя к поломке движущихся частей оборудования.

Процеживание сточной воды выполняется через решетки и сита, которые устанавливаются перед отстойниками с целью улавливания из них крупных плавающих примесей. Решетки могут быть: подвижными и неподвижными; с механической или ручной очисткой; а также совмещенными с дробилками.

Решетки обычно устанавливают на очистных сооружениях при поступлении на них сточных вод по самотечной сети.

На рисунке 1.2 изображены виды решеток с граблями.

Рисунок 1.2 Виды (а - в) решеток с граблями для очистки.

1 - решетка; 2 - бесконечная цепь; 3 – грабли

1.5.2 Отстаивание

Отстаивание является довольно простым, эффективным, требующим малых энергетических затрат процессом очистки сточных вод, для удаления оседающих или всплывающих грубодисперсных веществ, при помощи песколовок, отстойников и осветлителей. На рисунке 1.3 изображены виды отстойников.

Рисунок 1.3 Отстойники:

а) горизонтальный: 1 - входной лоток; 2 - отстойная камера; 3 - выходной лоток; 4 - приямок;

Характеристики

Список файлов ВКР