Реферат: Сточные воды
| Название: Сточные воды Раздел: Рефераты по экологии Тип: реферат Добавлен 08:08:35 13 июля 2005 Похожие работы Просмотров: 8618 Комментариев: 22 Оценило: 6 человек Средний балл: 4.5 Оценка: 5 Скачать |
| МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Кафедра Промышленной экологии по курсу « Экология » Выполнил: студент Проверил: доцент, к.г.-м.н. Сергеева Ж. И. Состав сточных вод и их классификация 3 Выпуск сточных вод в водоемы 9 Основные методы очистки сточных вод 11 Список используемой литературы 15 Двадцатое столетие характеризуется интенсивным ростом населения Земли , развитием урбанизации . Появились города-гиганты с населением более десяти миллионов человек . Развитие промышленности , транспорта , энергетики , индустриализация сельского хозяйства привели к тому , что антропогенное воздействие на окружающую среду приняло глобальный характер. Повышение эффективности мер по охране окружающей среды связано прежде всего с широким внедрением ресурсосберегающих , малоотходных и безотходных технологических процессов , уменьшением загрязнения воздушной среды и водоемов. Охрана окружающей среды представляет собой весьма многогранную проблему , решением которой занимаются , в частности , инженерно-технические работники практически всех специальностей , которые связаны с хозяйственной деятельностью в населенных пунктах и на промышленных предприятиях , которые могут являться источником загрязнения в основном воздушной и водной среды. Состав сточных вод и их классификация Водоотводящие системы и сооружения — это один из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов , жилых , общественных и производственных зданий , обеспечивающих необходимые санитарно-гигиенические условия труда , быта и отдыха населения . Системы водоотведения и очистки состоят из комплекса оборудования , сетей и сооружений , предназначенных для приема и удаления по трубопроводам бытовых производственных и атмосферных сточных вод , а также для их очистки и обезвреживания перед сбросом в водоем или утилизацией. Объектами водоотведения являются здания различного назначения , а также вновь строящиеся , существующие и реконструируемые города , поселки , промышленные предприятия , санитарно-курортные комплексы и т.п. Сточные воды — это воды , использованные на бытовые , производственные или другие нужды и загрязненные различными примесями , изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства , а также воды , стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц. В зависимости от происхождения вида и состава сточные воды подразделяются на три основные категории : бытовые , производственные , атмосферные . Бытовые сточные воды (от туалетных комнат , душевых , кухонь , бань , прачечных , столовых , больниц ; они поступают от жилых и общественных зданий , а также от бытовых помещений) образуются в результате практической деятельности и жизнедеятельности людей . Концентрацию загрязняющих веществ бытовых сточных вод определяется исходя из удельного водоотведения на одного жителя : где S — концентрация загрязняющих веществ , мг / л , a — количество загрязнений , приходящееся на одного жителя , г/сут, q — норма водоотведения на одного жителя , л / сут . Значения a приведены в Таблице 1 . При сбросе бытовых сточных вод промышленными предприятиями в канализацию населённого пункта количество загрязняющих веществ от эксплуатационного персонала дополнительно не учитывается . В сточных водах содержатся примеси минерального и органического происхождения . Можно принять что минеральные загрязнения в бытовых сточных водах в виде нерастворенного вещества — 5 % , суспензии — 5 % , коллоиды — 2 % и растворимые вещества — 30 % . Для органических веществ эти проценты соответственно следующие : нерастворимые — 15 % , суспензии — 15 % , коллоиды — 8% и растворимые — 20 % . Количество загрязнений на одного жителя БПКполн неосветленной жидкости БПКполн осветленной жидкости Азот аммонистых солей Фосфаты (в расчёте на Р2 О5 ) в том числе от моющих веществ Минеральные соединения представлены солями аммония , фосфатами , хлоридами , гидрокарбонатами и другими соединениями . Бытовые сточные воды имеют обычно слабощелочную реакцию среды (рН=7,2 — 7,8) . Органические вещества бытовых сточных вод можно разделить на две группы : безазотистые и азотосодержащие вещества . Основная часть безазотистых органических веществ представлена углеводами и жирами . Азотосодержащие органические соединения представлены белками и продуктами их гидролиза . Особую форму примеси бытовых сточных вод представляют микроорганизмы . Иногда могут присутствовать и болезнетворные формы микроорганизмов (бактерии и вирусы) . Состав производственных сточных вод (воды , использованные в технологических процессах , не отвечающие более требованиям , предъявляемым к их качеству ; к этой категории относят также воды , откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых) зависит от характера производственного процесса и отличается большим многообразием . В зависимости от состава примесей и специфичности их действия на водные объекты сточные воды могут быть разделены на следующие группы : Воды , содержащие неорганические примеси со специфичными токсичными свойствами . Сюда входят стоки металлургии , гальванических цехов , предприятия , машиностроительной , рудо- и угледобывающей промышленности , заводы по производству кислот , строительных изделий и материалов , минеральных удобрений и другие . Они могут вызвать изменение рН воды водоёмов . Соли тяжёлых металлов являются токсичными по отношению к водным организмам . Воды , в которых неорганические примеси не обладают токсичным действием . К этой группе относятся сточные воды рудообогатительных фабрик , цементных заводов и других . Примеси такого типа находятся во взвешенном состоянии . Для водоёма особой опасности эти воды не представляют . Воды , содержащие нетоксичные органические вещества . Сюда входят сточные воды в основном предприятий пищевой промышленности (мясной , рыбной , молочной , пищевой , целлюлозно-бумажной , микробиологической , химической промышленности , заводы по производству каучука , пластмасс и другие) . При попадании их в водоем возрастает окисляемость , БПК , снижается концентрация растворённого кислорода . Воды , содержащие органические вещества со специфическими токсичными свойствами . К этой группе относятся сточные воды нефтедобывающей , нефтеперерабатывающей , текстильной , легкой , фармацевтической промышленности ; заводы по производству сахара , консервов , продуктов органического синтеза и другие) . Кроме вышеуказанных групп загрязненных производственных сточных вод имеет место сброс нагретых вод в водоем , что является причиной так называемых тепловых загрязнений . Производственные сточные воды могут различаться по концентрации загрязняющих веществ , по степени агрессивности и т. д. Состав производственных сточных вод колеблется в значительных пределах , что вызывает необходимость тщательного обоснования выбора надежного и эффективного метода очистки в каждом конкретном случае . Получение расчетных параметров и технологических регламентов обработки сточных вод и осадка требуют весьма продолжительных научных исследований как в лабораторных , так и полупроизводственных условиях . Количество производственных сточных вод определяется в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности . Норма водопотребления — это целесообразное количество воды , необходимого для производственного процесса , установленная на основании научно обоснованного расчета или передового опыта . В укрупненную норму водопотребления входят все расходы воды на предприятии . 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 . Степень загрязнённости атмосферных вод (дождевые и талые воды отводятся вместе с водами от полива улиц , фонтанов и дренажей) зависит от многих факторов , в том числе от общей санитарной обстановки населённого пункта . Принятая технология сухой уборки улиц не обеспечивает полного удаления загрязнений . Мусор с проезжей части дорог содержит значительное количество органики , биогенов , нефтепродуктов солей тяжёлых металлов . Загрязнённость дождевого стока зависит от его расхода . При расходе менее 25 л/с га сточные воды практически не смывают загрязнений и поэтому загрязнённость их минимальна . По мере увеличения расхода стока в нём растут концентрации взвешенных веществ , фосфора и азота , достигая максимума непосредственно пред пиком дождя . Основная часть загрязнённых дождевых вод поступает в канализацию в начале дождя . Максимальная величина БПК воды наблюдается в летние месяцы , а осенью они снижаются почти в 2 раза . Для биогенных веществ характерен пик ранней весной и второй пик наблюдается осенью после листопада . Некоторые качественные характеристики городского поверхностного стока приведены в Таблице 2 . Загрязнённость талых вод в первую очередь зависит от режима таяния снега . В ряде случаев при использовании поваренной соли во время гололёда талые воды содержат значительное количество хлоридов . Качественная характеристика городского поверхностного стока Средняя концентрация загрязняющих веществ в водах, мг / л ХПК нефильтрованной воды ХПК фильтрованной воды Качество и состав поверхностного стока с городских территорий зависят от целого ряда трудно учитываемых и трудно прогнозируемых факторов . Большое разнообразие местных условий делает практически невозможным получение усреднённых показателей качества поверхностного стока в целом . Приведенные в Таблице 3 данные о загрязнённости дождевых вод с территории промышленных предприятий весьма приближённые . Удельный вес отдельных показателей в этом списке определяется прежде всего видом производства . Степень загрязнённости поверхностных вод с некоторых характерных территорий Концентрация загрязняющих веществ в водах , мг/л Жилые кварталы и микрорайоны Территории промышленных предприятий и сооружений с повышенной загрязнённостью , расположенных в населённом пункте Площади и улицы , с которых уборка осуществляется машинами с пневматическим забором мусора в кузов Автомагистрали с интенсивным движением грузового транспорта В практике используется также понятие городские сточные воды , которые представляют собой смесь бытовых и производственных сточных вод . Бытовые , производственные и атмосферные сточные воды отводятся как совместно , так и раздельно . Наиболее широкое распространение получили общесплавные и раздельные системы водоотведения . При общесплавной системе все три категории сточных вод отводятся по одной общей сети труб и каналов за пределы городской территории на очистные сооружения . Раздельные системы состоят из нескольких сетей труб и каналов : по одной из них отводятся дождевые и незагрязненные производственные сточные воды , а по другой или по нескольким сетям — бытовые и загрязненные производственные сточные воды. Сточные воды представляют собой сложные гетерогенные смеси , содержащие примеси органического и минерального происхождения , которые находятся в не растворенном , коллоидном и растворенном состоянии . Степень загрязнения сточных вод оценивается концентрацией , т. е. массой примесей в единицу объема мг/л или г/куб. м. Состав сточных вод регулярно анализируется . Проводятся санитарно-химические анализы по определению величины ХПК (общая концентрация органических веществ) ; БПК (концентрация органических соединений , окисляемых биологическим путем) ; концентрация взвешенных веществ ; активной реакции среды ; интенсивности окраски ; степени минерализации ; концентрации биогенных элементов (азота , фосфора , калия) и др. Для разработки рациональной схемы водоотведения и оценки возможности повторного использования сточных вод изучается состав и режим водоотведения не только общего стока промышленного предприятия , но также сточных вод от отдельных цехов и аппаратов . Помимо определения основных санитарно-химических показателей в производственных сточных водах определяются концентрации специфических компонентов , содержание которых предопределяется технологическим регламентом производства и номенклатурой применяемых веществ . 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 : требования к качеству воды , используемой в различных технологических процессах ; количество , состав и свойства сточных вод от дельных производственных цехов и предприятия в целом , а также режимы водоотведения ; возможность сокращения количества загрязненных производственных сточных вод путем рационализации технологических процессов производства ; возможность повторного использования производственных сточных вод в системе оборотного водообеспечения или для технологических нужд другого производства , где допустимо применять воды более низкого качества ; целесообразность извлечения и использования веществ , содержащихся в сточных водах ; 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 ; возможность использования в технологическом процессе очищенных бытовых сточных вод ; возможность и целесообразность использования бытовых и производственных сточных вод для орошения сельскохозяйственных и технических культур ; целесообразность локальной очистки сточных вод отдельных цехов предприятия ; само очищающую способность водоема , условия сброса в него сточных вод и необходимую степень их очистки ; 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 м 3 /ч) фактического периода спуска сточных вод . Концентрация загрязнений S’ ст выражается в мг/л (г/м 3 ) , а ПДС — в г/ч . ПДС с учётом требований к составу и свойствам воды в водных объектах определяется для всех категорий водопользования как произведение : 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 Источник  Цены на продукты питания, энергию, топливо, а также  В России мы можем собирать дождевую воду наиболее эффективно |
