124042 (592890), страница 21

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

Текст из файла (страница 21)

В пределах крупных городов (Караганда, Темиртау, Сарань и др.) на площади от 20 до 80% их территории установлены зоны умеренно-опасного и высоко-опасного загрязнения почв (грунтов) свинцом, цинком, медью, никелем, ртутью, хромом, марганцем, мышьяком, бериллием, селеном, приуроченные к промзонам и предприятиям, охватывая прилегающие жилые массивы, дачи и сельхозугодия. Здесь же расположены основные полигоны промышленных отходов (твердых и шламообразных), занимающих площадь порядка 10000 га, на которых заскладировано около 3.5 млрд. тонн отходов. В экологическом отношении в отходах установлен широкий спектр валовых и воднорастворимых форм загрязняющих элементов и соединений, перечисленных выше [14].

В восточной части Караганда-Темиртауского промрайона в устье РГП «Канал им. К. Сатпаева» (при пересечении р. Нуры) и входе на В/з сооружения наблюдались повышенные содержания нефтепродуктов, фенолов, ртути и меди до 2-6 ПДК_р.х..

В таблице 5.1 приведены данные по содержанию загрязняющих веществ в пробах поверхностных и сточных вод Карагандинской области.

Техническая политика в вопросе вод сочетает в себе рациональное использование водных ресурсов с максимальным снижением загрязнения водных источников, обеспечивающее снабжение народного хозяйства водой в нужном количестве и требуемого качества. Инженерные методы охраны вод включают в себя не только разработку методов очистки сточных вод, но и совершенствование технологии производства, позволяющей сократить или полностью исключить поступление загрязнений в водные объекты.

Очистка сточных вод является вынужденным и дорогостоящим мероприятием, обусловленным тем, что в настоящее время технологические процессы на промышленных предприятиях еще недостаточно совершенны в отношении использования воды. Сегодня очистка сточных вод рассматривается как основной способ охраны вод от загрязнения.

Проблема очистки сточных вод предприятий и населенных пунктов перед их спуском в водоем является весьма сложной задачей. Сточные воды можно разделить на две большие группы: промышленные и хозяйственно-бытовые [15].

Методы очистки сточных вод, применяемые в настоящее время в нашей стране и за рубежом, можно разделить на две группы: методы очистки в искусственных условиях и методы очистки в естественных условиях. Выбор метода очистки определяется составом и концентрацией загрязняющих веществ в сточных водах.

Методы очистки сточных вод в искусственных условиях многообразны, но они могут быть подразделены на четыре основных вида: механическую, химическую, физико-химическую и биохимическую очистку.

Механическая очистка применяется для извлечения из сточных вод грубодисперсной нерастворимой примеси органических и неорганических веществ путем их отстаивания, процеживания, фильтрации, центрифугирования. Для механической очистки используются различные конструктивные модификации сит, решеток, песколовок, отстойников, центрифуг и гидроциклонов. Решетки и сита выполняют обычно роль защитных сооружений, препятствующих попаданию крупных отходов производства в дальнейшие очистные сооружения. Песколовки и отстойники применяются для выделения из производственных сточных вод окалины, шлака, песка и т.д. Наряду с минеральными примесями в песколовках и отстойниках задерживаются вещества и органического происхождения, гидравлическая крупность которых близка к гидравлической крупности песка. Эти сооружения основаны на осаждении взвешенных частиц, содержащихся в сточных водах, при изменении кинематических условий потока. По конструктивным особенностям различают горизонтальные, вертикальные и радиальные отстойники.

Для очистки сточных вод от механических примесей применяются также гидроциклоны, в которых выделение взвеси из стока происходит под действием центробежных сил возникающих при вращательном движении жидкости. Так как центробежные силы в сотни раз и более могут превосходить силу тяжести, то пропорционально увеличивается и скорость осаждения частиц. Это приводит к тому, что объем и площадь, занимаемая гидроциклоном, в десятки и сотни раз меньше отстойников той же производительности.

Химическая и физико-химическая очистка применяется для извлечения из сточных вод тонкодисперсной и растворенной примеси неорганических и трудноокисляемых биохимическими методами органических путем их выделения, осаждения и разрушения с помощью химических соединений, путем комбинации методов физического и химического воздействия.

Биохимическая очистка применяется обычно после того, как из сточных вод извлечены грубодисперсные примеси. Биохимический метод очистки основан, на способности некоторых видов микроорганизмов использовать для питания находящиеся в сточных водах органические вещества. Различают две стадии процесса очистки: адсорбцию из сточных вод тонкодисперсной и растворенной примеси органических и неорганических веществ поверхностью тела микроорганизмов и затем разрушение адсорбированных веществ внутри клетки микроорганизмов при протекающих в ней химических процессах.

Процесс биохимической очистки может происходить как в искусственных условиях, так и в естественных условиях.

Биохимическая очистка в искусственных условиях осуществляется в аэротенках – смесителях, аэротенках с рассредоточенным выпуском сточных вод, на биофильтрах с естественной и искусственной подачей воздуха и т.д.

Аэротенк представляет собой резервуар, наполненный активным илом (активный ил – коллоидная масса минерального и органического состава, богатая микроорганизмами). При прохождении сточной жидкости через аэротенк микроорганизмы извлекают из ее состава необходимые для их питания органические и минеральные вещества – азот из аммиака, нитратов, аминокислот; фосфор и калий из минеральных солей этих веществ. Для нормальной работы аэротенка активный ил подвергается периодической регенерации.

Биофильтр представляет собой сооружение, выложенное мелким сыпучим материалом, на котором перед пуском сточных вод создается активная биологическая пленка, состоящая не только из микроорганизмов, но и из водорослей, личинок насекомых и т.д., которые образуют сложный биоценоз, участвующий в процессе очистки.

Биохимическая очистка осуществляется на земледельческих полях орошения, полях фильтрации, на участках почвенного орошения, в биологических прудах и окислительных каналах. Во всех случаях процесс очистки, обезвреживания протекает в почве или воде с участием естественных процессов. Основное значение имеет почвенная биологическая очистка, которая заключается в постепенном разложении органического вещества сточных вод до простейших минеральных соединений под действием почвенных микроорганизмов. Микроорганизмы сточной жидкости адсорбируются верхним слоем почвы и значительно увеличивают ее микробиальную насыщенность. При этом одни из них погибают под действием антагонистов, а другие находят в почве благоприятные условия, интенсивно размножаются и сами участвуют в самоочищении почвы от внесенных в нее со сточными водами органических соединений. Почва является своего рода естественной лабораторией, где активно протекают сложные биохимические процессы, приводящие к минерализации органических веществ, содержащихся в сточных водах, и к их обеззараживанию – к практически полному освобождению от патогенной микрофлоры.

Земледельческие поля орошения представляют собой специальные площадки, на которых происходит очистка сточных вод, совмещенная с возделыванием различных сельскохозяйственных культур. При отсутствии последних эти площадки называются полями фильтрации. Почвенным методам очистки сточных вод в последнее время уделяется большое внимание, что объясняется возможностью совместного решения охраны вод от загрязнения и интенсификации сельскохозяйственного производства. Кроме того, глубина очистки коммунальных сточных вод значительно выше при применении почвенных методов.

Постоянное строительство очистных сооружений, совершенствование технологии производства, многократное использование воды в промышленности, несомненно, приводят к сокращению объема загрязнений, поступающих в природные водные объемы. Однако в настоящее время еще далеко не все сточные воды подвергаются очистке; кроме того, при современном уровне очистки технологии очистки определенная часть загрязнения остается в сбрасываемых водах, что приводит к необходимости учета процессов самоочищения сточных вод, протекающих при их выпуске в водоемы.

В качестве биологических прудов используются искусственные водоемы глубиной 0,5-1,5 м, которые разбиваются на несколько(2-5) секций. Вода в них поступает последовательно по мере ее очистки. Для равномерного распределения сточной воды по акватории прудов впуск и выпуск воды из них устраивают рассредоточенными. Площадь прудов – 0,5-1,0 га. Наиболее эффективна такая очистка в теплое время года. Необходимо заметить, что в этом случае эффективность очистки сточных вод в искусственных условиях близка к эффективности очистки в естественных.

Мелиоративные работы, способствующие охране водных ресурсов от загрязнения, могут быть подразделены на лесные, агротехнические и гидротехнические.

Лесные мелиорации – выращивание древесной и кустарниковой растительности в пределах верхней и средней частей речных бассейнов, уменьшает поверхностный сток и ослабляет процессы водной эрозии. К агротехническим мелиорациям относится правильное ведение сельскохозяйственных работ.

Гидротехнические мелиорации – это в основном регулирование водно – воздушного режима почво-грунтов для возделывания различных сельскохозяйственных культур, которое должно предохранять почву от вымывания питательных веществ. Сюда относятся и работы по предотвращению образования оврагов, оползней и обрушения берегов.

Организованное проведение комплексных мелиоративных мероприятий позволяет существенно уменьшить загрязнение природных вод.

На качество воды существенное влияние оказывает загрязненность атмосферы.

Разработка природных ресурсов оказывает заметное влияние на загрязненность водной среды. Недопустимы прорывы нефти из скважин, различные аварийные сбросы, прорывы дамб хвостохранилищ и т.д.

Указанные выше способы и методы предупреждения загрязнения водных ресурсов этим не исчерпываются. Существует еще много разнообразных водоохранных мероприятий, которые позволяют сократить объем и снизить степень загрязненности сточных вод. Однако нужно помнить, что все эти методы могут лишь несколько отдалить загрязнение природных вод, но не приостановить его. Поэтому проблему чистой воды можно будет решить только при условии перехода к замкнутым системам водоснабжения.

Неочищенные или частично очищенные сточные воды, попадая в водные объекты, приводят к изменению физических свойств и химического состава их вод, изменяют качество воды, загрязняют ее.

В загрязненных водных объектах происходят сложные процессы, ведущие к восстановлению естественного состояния реки, озера или водохранилища. Совокупность гидродинамических, биохимических, химических и физических процессов, приводящих к снижению концентраций загрязняющих веществ в воде и называют самоочищением водных масс. В зависимости от того, какие вещества (консервативные или неконсервативные) и в каком фазовом состоянии (во взвешенном или растворенном) попадают в водоем со сточными водами, в процессе самоочищения будут преобладать либо гидродинамические, либо химические или биологические процессы. Консервативные растворенные вещества не поддаются никаким процессам превращения, их концентрация снижается только вследствие разбавления (гидродинамический процесс).

При наличии в сточных водах взвешенных веществ существенную роль в процессе самоочищения водных масс будут играть процессы осаждения взвеси на дно (физические и гидродинамические процессы). Самоочищение водных масс от неконсервативных растворенных веществ происходит в результате как разбавления, так и взаимодействия с другими компонентами содержащимися в воде (гидродинамические, химические и биохимические процессы).

Для расчета допустимой нагрузки на водоемы и водотоки загрязненными стоками, для прогноза состава и свойств водных масс с учетом самоочищения необходима количественная характеристика роли каждого процесса в превращении растворенных и взвешенных веществ органического и неорганического происхождения [16].

6. Технико-экономическая эффективность разработки системы оперативно-диспетчерского контроля и управления насосной станцией канала им. К. Сатпаева

Развитие микроэлектроники и компьютерных технологий достигло такого уровня, на котором стала возможна комплексная автоматизация производств. Раньше, такие понятия как АСУ ТП и АСУП были разграничены между собой, теперь же, наоборот они всё в большей и большей степени стремятся к объединению.

Характеристики

Список файлов ВКР