Водные ресурсы

РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Содержание

1.Введение стр.2

2.Состав сточных вод и основные методы их очистки стр.3

3.Выпуск сточных вод в водоемы стр.8

4.Основные методы очистки сточных вод стр.11

5.Список используемой литературы стр.13

Введение .

20-е столетие характеризуется интенсивным рос-

том населения Земли ,развитием урбанизации.Появились

города-гиганты с населением более 10-ти млн.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 окружаю-

щей 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 зани-

маются,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 основные методы их очистки.

Водоотводящие системы и сооружения-это один из

видов инженерного оборудования и благоустройства на­селенных пунктов,жилых,общественных и производствен­ных зданий,обеспечивающих необходимый санитарно-гигиенические условия труда,быта и отдыха населения.Системы водо­отведения и очистки состоят из комплекса оборудова­ния ,сетей и сооружений,предназнаенных 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 раз-

личного назначения,а также вновь строящиеся,сущест-

вующие и реконструируемые города,поселки,промышлен-

ные 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 полразделяются на три основные катего­рии:

бытовые(от туалетных комнат,душевых,ку-

хонь,бань,прачечных,столовых,больниц;они пос-

туппают от жилых и общественных зданий ,а также от

бытовых помещений и промышленных предприятий );

производственные(воды,использованные в техно-

логических процессах ,не отвечающие более требовани­ям ,предъявляемым к их качеству;к этой категории вод относят воды ,откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых);

атмосферные (дождевые и талые;вместе с атмос-

ферными отводятся воды от полива улиц,от фонтанов и дренажей).

В практике используется также понятие городс-

кие сточные воды,которые представляют собой смесь

бытовых и производственных сточных вод.Бытовые,про-

изводственные и атмосферные сточные воды отводятся

как совместно,так и раздельно.Наиболее широкое расп­ространение получили общесплавные и раздельные сис­темы водоотведения.При общеспплавной 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 гете-

рогенные смеси,содержащие примеси органического и

минерального происхождения,которые находятся в не-

растворенном,коллоидном и растворенном состоя-

нии.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.Наибо­лее сложны по составы 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 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 санитар-

но-химических показателей в производственных сточных

водах определяются концентрации специфических компо-

нентов,содержание которых предопределяется техноло-

гическим регламентом производства и номенклатурой применяемых веществ.Поскольку производственные сточные воды представляют собой наибольшую опасность для водое­мов,мы рассмотрим их более подробно.

Производственные сточные воды делятся на две

основные категории:загрязненные и незагрязненные(ус-

ловно чистые).Загрязненные производственные сточные

воды подразделяются на три группы.

1.Загрязненные преимущественно минеральными

примесями(предприятия металлургической,машинострои-

тельной,рудо- и угледобывающей промышленности;заводы

по производству кислот,строительных иззделий и мате­риалов,минеральных удобрений и др).

2.Загрязненные преимущественно органическими

примесями (предприятиия мясной,рыбной,молочной,пище-

вой,целлюлозно-бумажной,микробиологической,химической промышленности;заводы по производству каучука,пласт­масс и др).

3.Загрязненные минеральными и органическими

примесями(предприятия нефтедобывающей,нефтеперераба-

тывающей,текстильной,легкой,фармацевтической промыш-

ленности;заводы по производству сахара,консер-

вов,продуктов органического синтеза и др.).

Кроме вышеуказанных 3 групп загрязненных про-

изводственных сточных вод имеет место сброс нагретых вод в водоем,что является причиной так называемых тепловых загрязнений.

Производственные сточные воды могут различать-

ся 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 эффектив-

ного метода очистки в каждом конкретном случае.Полу­чение расчетных параметров и технологических регла-

ментов обработки сточных вод и осадка требуют весьма продолжительных научных исследований как в лабора­торных,так и полупроизводственных условиях.

Количество производственных сточных вод опре-

деляется в зависимости от производительности предп-

риятия 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.

В составе инженерных коммуникаций промышленно-

го предприятия,как правило,имеется несколько водоот-

водящих сетей.Незагрязненные нагретые сточные воды

поступают на охладительные установки (брызгальные

бассейны,градирни,охладительны пруды),а затем возв-

ращаются в систему оборотного водообеспечения.Заг-

рязненные 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 промышлен-

ных предприятиях оценивается такими показателями,как

количество использованной оборотной воды,коэффициен-

том ее использования и процентом ее потерь.

Для промышленных предприятий составляется ба-

ланс воды,включающий расходы на различные виды по-

терь,сбросы и добавление компенсирующих расходов во-

ды в систему.

Проектирование вновь строящихся и реконструи-

руемых систем водоотведения населенных пунктов и промышленных предприятий должно осуществляться на основе утверж­денных в установленном порядке схем развития и раз-

мещения отрасли народного хозяйства,отраслей промыш-

ленности 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 це-

лом,а также режимы водоотведения;

3)возможность сокращения количества загрязнен-

ных производственных сточных вод путем рационализа-

ции технологических процессов производства;

4)возможность повторного использования производственных сточных вод в системе оборотного водообеспечения или для техноло

гических 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 воз-

можность 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) самоочищающую 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 техни-

ко-экономических показателей принимается оптимальный вариант.

Выпуск сточных вод в водоемы

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 тем-

пература ,уменьшается прозрачность,появляются окрас-

ка,привкусы,запахи);на поверхности водоема появляют-

ся плавающие вещества, а на дне образуется оса-

док;изменяется химический состав воды(увеличивается

содержание органических и неорганических веществ,по-

являются токсичные вещества,уменьшается содержание

кислорода,изменяется активная реакция среды и др.);изменяется

качественный и количественный бактериальный состав

,появляются болезнетворные бактерии.Загрязненные во-

доемы 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 про-

изводственных сточных вод в водоемы осуществляется

санитарно-эпидемиологическими станциями и бассейно-

выми управлениями.

Нормативы качества воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования устанавливают качество воды для водоемов по двум видам водопользо-

вания:к первому виду относятся участки водоемов,ис-

пользуемые в качестве источника для централизованно-

го или нецентрализованного хозяйственно-питьевого

водоснабжения,а также для водоснабжения предприятий

пищевой промышленности ;ко второму виду-участки во-

доемов,используемые для купания,спорта и отдыха на-

селения,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 вышеближайшего по течению пункта водо­пользования,а на непроточных водоемах и водохранили­щах на 1км в обе стороны от пункта водопользования.

Большое внимание уделяется вопросам предупреж-

дения 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,общесанитарному 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 образовы-

ваться вторичные продукты распада загрязнений,оказы-

вающих отрицательно влияние на качество воды.

Самоочищение воды водоемов-это совокупность

взаимосвязанных гидродинамических,физико-химичес-

ких,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

Методы,применяемые для очистки производствен-

ных и бытовых сточных вод,можно разделить на три

группы:механические;физико-химические,биологические.

В комплекс очистных сооружений,как прави-

ло,входят сооружения механической очистки.В зависи-

мости 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 сельско­хозяйственные 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 вхо-

дят решетки,различного вида уловители,отстойники,фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточ-

ных вод тяжелых минеральных примесей.(в основном

песка).Обезвоженный песок при надежном обеззаражива-

нии может быть использован при производстве дорожных

работ и изготовлении строительных материалов.

Усреднители применяются для регулирования сос-

тава и расхода сточных вод.Усреднение дости-

гается либо дифференцированием потока поступающей

сточной воды,либо интенсивным перемешиванием отдель-

ных 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 при-

меняют нефтеловушки.Эти сооружения представляют со-

бой 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).

Химические и физико-химические методы очистки

играют значительную роль при обработке производс-

твенных сточных вод.Они применяются как самостоя-

тельные,так и в сочетании с механическими и биологи­ческими методами.

Нейтрализация применяется для обработки ппро-

изводственных сточных вод многих отраслей промышлен-

ности,содержащих щелочи и кислоты.Нейтрализация

сточных вод осуществляется с целью предупреждения

коррозии материалов водоотводящих сетей и очистных

сооружений,нарушения биохимических процессов в био-

логических окислителях и водоемах.

Список используемой литературы:

1.Г.В.Стадницкий,А.И.Родионов.»Экология».

2.Е.М.Сергеев,Г.Л.Кофф.»Рациональное использо-

вание и охрана окружающей среды городов.»

3.И.Ф.Ливчак,Ю.В.Воронов.»Охрана окружающей среды».