Москвичева Анастасия Владимировна – к.т.н., доцент кафедры «Водоснабжение и водоотведение» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета
хозяйственно-питьевые нужды ; производственные нужды промышленных предприятий; мойка территорий населенных пунктов (улиц, площадей), поливка зеленых насаждений, работа фонтанов; тушение пожаров; полив с/ х полей (систем орошения).
Вода Хозяйственно-питьевая Технологическая Поливная Энергетическая Охлаждающая Технологическая Оборотная Подпиточная (добавочная) Средообразующая Промывающая Реакционная
1) Хозяйственно-бытовые сточные воды. 2) Ливневые (атмосферные, талые) сточные воды. 3) Промышленные сточные воды: образующиеся при протекании химических реакций; воды, находящиеся в виде свободной и связанной влаги в сырье и исходных продуктах; промывные воды; маточные водные растворы; водные экстракты и абсорбенты; воды охлаждения.
1) Общесплавная. 2) Раздельная: полная и неполная. 3) Полураздельная. 4) Комбинированная.
В самостоятельные потоки выделяют следующие виды сточных вод: 1) Незагрязненные в процессе производства. 2) Коррозионно-активные. 3) Высокоминерализованные. 4) Загрязненные органическими веществами. 5) Содержащие ценные примеси, извлечение которых экономически целесообразно. 6) Содержащие масла и нефтепродукты. 7) Содержащие дурнопахнущие, токсичные, пожаро - и взрывоопасные примеси. 8) Дождевые воды. 9) Хозяйственно-бытовые.
По способу использования воды предприятиями, производственные системы водоснабжение и водоотведения могут быть: 1) Прямоточные. 2) С последующим использованием воды. 3) Оборотные. 4) Замкнутые.
П НС П НС ОС б П2 НС ОС в Рис. 1 Схемы водоотведения промышленного предпр иятия : а – прямоточная без очистки сточных вод; б – прямоточная с очисткой сточных вод; в – с последовательным использованием воды а П 1
П НС ОХ Добавочная вода а П НС ОС Добавочная вода б П НС ОС добавочная вода в ОХ Рис. 2 Схемы оборотного водоснабжения: а – с охлаждением воды; б – с очисткой воды; в – с очисткой и охлаждением воды
1) Хозяйственно-бытовые сточные воды. 2) Ливневые (атмосферные, талые) сточные воды. 3) Промышленные сточные воды: образующиеся при протекании химических реакций; воды, находящиеся в виде свободной и связанной влаги в сырье и исходных продуктах; промывные воды; маточные водные растворы; водные экстракты и абсорбенты; воды охлаждения.
1) Нерастворимые примеси, находящиеся в виде: крупных взвешенных частиц (размер частиц > 0,1 мм); суспензии и эмульсии (размер частиц 0,1 мм – 0,1 мкм). 2) Коллоидные частицы (размер частиц 0,1 – 0,01 мкм). 3) Растворимые примеси: молекулярные (размер частиц 0,01 - 0,001 мкм); ионные (размер частиц < 0,001 мкм).
1 ) Минеральные (песок, глина, растворы минеральных солей, кислот и щелочей, минеральные масла и др.). 2) Органические: растительного происхождения (остатки растений, плодов и овощей, злаков; бумага); животного происхождения (остатки мускульных и жировых тканей животных и др.) 3) Бактериальные и биологические (дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии, в том числе болезнетворные).
1) Физические показатели качества воды: температура; окраска; запах; прозрачность по шрифту; 2) рН ; 3) осадок по объему в сосудах Лисенко через 5,10,15,30,60,120 мин.; 4) относительная стабильность сточных вод; 5) концентрация взвешенных веществ с делением на летучую (900 – 1000 0 С) и нелетучую части;
6) сухой остаток с делением на летучую и нелетучую части; 7) БПК 5 и БПК полн 8) общая кислотность и щелочность; 9) частичная окисляемость (по КМ nO 4 ) ; 10) ХПК; 11) Компоненты, которыми загрязняется вода в процессе ее образования, например ионы тяжелых металлов, фенолы, СПАВ, нефтепродукты.
Выпускаемые в городскую канализационную сеть загрязненные промышленные сточные воды не должны: 1) содержать грубые нерастворимые тонущие и плавающие примеси, которые могут вызывать засорение труб городской канализации; 2) оказывать разрушающего действия на материал труб и элементы сооружений городской канализации; 3) содержать горючие примеси (бензин, нефть и т.п.), а также ядовитые и растворенные газообразные вещества, которые могут образовывать взрывоопасные смеси в канализационных сетях и сооружения;
Выпускаемые в городскую канализационную сеть загрязненные промышленные сточные воды не должны: 4) иметь: температуру более 40 0 С, концентрацию жиров не более 10 мг/дм 3, концентрацию фенолов не более 15 мг/дм 3, рН меньше 6,5 и больше 8,5 5) содержать опасные бактериальные загрязнения, а также радиоактивные вещества, Hg 2+, Cd 2+ и др.; 6) быть окрашены.
№ п / п Наименование показателя Допустимая концентрация, мг/дм3 1 Взвешенные вещества 41,09 2 Сухой остаток 490,00 3 БПК полн 34,44 4 ХПК 51,66 5 Алюминий 0,23 6 Ионы аммония ( NH 4 + ) 26,98 7 Сумма нитрит ( N О 2 - ) и нитрат ( N О 3 - ) ионов 1,00
№ п / п Наименование показателя Допустимая концентрация, мг/дм3 8 Железо общее 0,24 9 Медь 0,004 10 Марганец 0,02 11 Никель 0,012 12 Сульфаты 97,30 13 Фосфаты 1,30 14 Фториды 0,07
№ п / п Наименование показателя Допустимая концентрация, мг/дм3 15 Железо общее 72,30 16 Хром общий 0,017 17 Цинк 0,037 18 Нефтепродукты 0,862 19 СПАВ 0,41 20 Сульфиды 0,15
Нормативы допустимых сбросов веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов (нормативы допустимых сбросов веществ и микроорганизмов - НДС) - нормативы, которые установлены для субъектов хозяйственной и иной деятельности в соответствии с показателями массы химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов, допустимых для поступления в окружающую среду от стационарных, передвижных и иных источников в установленном режиме и с учетом технологических нормативов, и при соблюдении которых обеспечиваются нормативы качества окружающей среды. Нормирование качества воды осуществляется в соответствии с физическими, химическими, биологическими (в том числе микробиологическими и паразитологическими) и иными показателями состава и свойств воды водных объектов, определяющими пригодность ее для конкретных целей водопользования и/или устойчивого функционирования экологической системы водного объекта в соответствии со статьями 20 и 21 Федерального закона от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»
В соответствии со ст. 44, 60 Водного кодекса Российской Федерации от 3 июня 2006 года N 74-ФЗ запрещается сброс сточных и (или) дренажных вод в водные объекты: - содержащие природные лечебные ресурсы; - отнесенные к особо охраняемым водным объектам. Запрещается сброс сточных и (или) дренажных вод в водные объекты, расположенные в границах: - зон, округов санитарной охраны источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения; - первой, второй зон округов санитарной (горно-санитарной) охраны лечебно-оздоровительных местностей и курортов; - рыбоохранных зон, рыбохозяйственных заповедных зон.
При эксплуатации водохозяйственной системы запрещается: 1) осуществлять сброс в водные объекты сточных вод, не подвергшихся санитарной очистке, обезвреживанию (исходя из недопустимости превышения нормативов допустимого воздействия на водные объекты и нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водных объектах), а также сточных вод, не соответствующих требованиям технических регламентов; 2) производить забор (изъятие) водных ресурсов из водного объекта в объеме, оказывающем негативное воздействие на водный объект; 3) осуществлять сброс в водные объекты сточных вод, в которых содержатся возбудители инфекционных заболеваний, а также вредные вещества, для которых не установлены нормативы предельно допустимых концентраций.
Величины НДС определяются для всех категорий водопользователей по следующей формуле: НДС = q *СНДС (1) где q – максимально-часовой расход сточных вод, м 3 /час; Сндс – допустимая концентрация загрязняющего вещества, г/м 3
Основная расчетная формула для определения Cндс без учета неконсервативности вещества имеет вид: Сндс = n*(C пдк – Сф )+ Сф (2) где Спдк - предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в воде водотока, г/м3; Сф - фоновая концентрация загрязняющего вещества в водотоке (г/м3) выше выпуска сточных вод; n - кратность общего разбавления сточных вод в водотоке, равная произведению кратности начального разбавления n н на кратность основного разбавления n о (основное разбавление, возникающее при перемещении воды от места выпуска к расчетному створу). n = n н * n о (3)
С учетом неконсервативности загрязняющего вещества расчетная формула для определения Сндс имеет вид: Сндс = n *( Спдк *е k*t – C ф )+ Сф (4) где k - коэффициент неконсервативности органических веществ, показывающий скорость потребления кислорода, зависящий от характера органических веществ, 1/ сут.; t - время добегания от места выпуска сточных вод до расчетного створа, сутки.
При установлении НДС по БПК расчетная формула имеет вид: Сндс = n *(( Спдк – Ссм )*е k 0 *t – C ф )+ Сф (4) где k 0 - осредненное значение коэффициента неконсервативности органических веществ, обусловливающих БПКполн фона и сточных вод, 1/ сут.; Ссм - БПКполн, обусловленная метаболитами и органическими веществами,смываемыми в водоток атмосферными осадками с площади водосбора на последнем участке пути перед контрольным створом длиной 0,5 суточного пробега.
Допустимая концентрация взвешенных веществ m, в спускаемых в водоем сточных водах определяется по уравнению: M = p*( γ *Q/(q+1))+b (5) где γ – коэффициент смешения; b – содержание взвешенных веществ в воде водного объекта до спуска сточных вод, г/м 3 ; р - допустимое по санитарным правилам увеличение содержания взвешенных веществ в водном объекте после спуска сточных вод, г/м 3 ; Q, q - расходы соответственно речных и сточных вод, м 3 / сут.
Допустимое изменение температуры воды водного объекта после выпуска в них очищенных сточных вод. Для водных объектов питьевого и хозяйственно-бытового назначения летняя температура воды в результате сброса сточных вод не должна повышаться более чем на 3 °C по сравнению со среднемесячной температурой воды самого жаркого месяца года за последние 10 лет. Для водных объектов рыбохозяйственного назначения температура воды не должна повышаться по сравнению с естественной температурой водного объекта более чем на 5 °C с общим повышением температуры не более чем до 20 °C летом и 5 °C зимой для водных объектов, где обитают холодноводные рыбы (лососевые и сиговые), и не более чем до 28 °C летом и 8 °C зимой.
снижение рН воды водоемов; повышение содержания в природных водах ионов тяжелых металлов; повышение минерализации природных вод; повышение содержания в водах органических примесей (ПАВ, пестициды, канцерогенные и мутагенные вещества, а также нефтепродукты); снижение концентрации растворенного О 2 в природных водах; снижение прозрачности воды в водоемах.
разработка и внедрение безводных технологических процессов; совершенствование существующих процессов; разработка и внедрение более совершенного оборудования; внедрение аппаратов воздушного охлаждения; разработка ресурсосберегающих технологий очистки промышленных сточных вод; повторное использование очищенных сточных вод в системах оборотного водоснабжения.
механические; физико-химические; химические; биологические; термические.
1) Методы очистки сточных вод от грубодисперсных примесей (крупных взвешенных частиц): процеживание; отстаивание; фильтрация; осветление во взвешенном слое осадка; центробежное фильтрование и отстаивание. 2) Методы очистки от тонкодисперсных примесей (эмульгированных и суспендированных): коагуляция; флотация; флокуляция; электрокоагуляция; электрофлотация.
К методам очистки сточных вод от минеральных примесей относятся: дистилляция; ионный обмен; обратный осмос; электродиализ; замораживание; реагентые методы.
Методы очистки сточных вод от органических примесей: 1) Регенеративные: экстракция; ректификация; адсорбция; обратный осмос и ультрафильтрация. 2) Деструктивные: биохимические; окисление; жидкофазное окисление; парофазоне окисление; электрохимическое окисление.
Методы очистки сточных вод от газов: отдувка ; нагрев; реагентные методы.
