tehnologi_epta / 2tehn

Тема 2

1.Виды сточных вод и их характеристика. Санитарно-химический анализ и цели его выполнения. Оценка качества сточных вод по результатам анализа.

Сточные воды (СВ) – это пресные воды, изменившие после использования в бытовой и производственной деятельности человека свои физико-химические свойства и требующие отведения.

По условиям формирования (происхождению) сточные воды могут быть классифицированы на следующие: хозяйственно-бытовые, производственные и атмосферные.

Хозяйственно-бытовые: фекальные, хозяйственные. Образуются в жилых, административных и коммунальных (бани, прачечные) зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. Это сточные воды, поступающие в водоотводящую сеть от санитарных приборов (унитазов, моек, ванн, раковин и т.д.)

Производственные сточные воды: технологические (промывные, средообразующие), энергетические. Образуются в процессе производства различных товаров, изделий, продуктов, материалов и пр. К ним относятся отработавшие технологические растворы, маточники, кубовые остатки, технологические и промывные воды, воды барометрических конденсаторов, вакуум-насосов и охлаждающих систем; шахтные и карьерные воды; воды химводоочистки, воды от мытья оборудования и производственных помещений, а также от очистки и охлаждения газообразных отходов, очистки твердых отходов и их транспортировки.

Атмосферные сточные воды: талые, дождевые. Образуются в процессе выпадения дождей и таяния снега, как на жилой территории населенных пунктов, так и территории промышленных предприятий, АЗС и др.

Основными характеристиками сточных вод являются: количество сточных вод, характеризуемое расходом, измеряемым в л/с или м3/с, м3/смену, м3/сут и т.д.; виды (компоненты) загрязнений и содержание их в сточных водах, характеризуемое концентрацией загрязнений, измеряемой в мг/л или г/м3. Важной характеристикой сточных вод является степень равномерности (или неравномерности) их образования и поступления в водоотводящие системы. Обычно она определяется неравномерностью поступления сточных вод по часам суток в году. Эти характеристики учитываются при проектировании водоотводящих систем.

Состав СВ и их свойства оценивают по результатам санитарно-химического анализа, включающего наряду со стандартными химическими тестами ряд физических, физико-химических и санитарнобактериологических определений.

Сложность состава СВ и невозможность определения каждого из загрязняющих веществ приводят к необходимости выбора таких показателей, которые характеризовали бы определенные свойства воды без идентификации отдельных веществ.

Полный санитарно-химический анализ предполагает определение следующих показателей: температура, окраска, запах, прозрачность, величина pH, сухой остаток, плотный остаток и потери при прокаливании (п.п.п.), взвешенные вещества, оседающие вещества по объему и по массе, перманганатная окисляемость, химическая потребность в кислороде (ХПК), биохимическая потребность в кислороде (БПК), азот (общий, аммонийный, нитритный, нитратный), фосфаты, хлориды, сульфаты, тяжелые металлы и другие токсичные элементы, поверхностно-активные вещества (ПАВ), нефтепродукты, растворенный кислород, микробное число, бактерии группы кишечной палочки (БГКП), яйца гельминтов. В число обязательных тестов полного санитарно-химического анализа на городских очистных станциях может быть включено определение специфических примесей, поступающих в водоотводящую сеть населенных пунктов от промышленных предприятий.

Показатели санитарно-химического анализа состава СВ позволяют оценить возможность использования тех или иных методов и технологий для очистки воды. Для очистных станций важнейшими задачами санитарнохимического анализа являются контроль за процессами очистки и оценка эффективности работы каждого сооружения.

Оценка качественного и количественного состава загрязнителей сточных вод необходима не только для составления плана очистных мероприятий, но и для повышения их эффективности. Каждый показатель состава воды имеет не только самостоятельное значение, но и определенным образом увязан со многими другими показателями. Комплексная оценка ряда показателей дает возможность судить об эффективности процесса очистки в целом и роли каждого сооружения в удалении загрязнений различных фракций.

2.Процессы самоочищения водоема. Условия отведения сточных вод в природные водоемы. Учет самоочищающей способности водоемов.

Самоочищение воды – совокупность природных процессов, направленных на восстановление экологического благополучия водного объекта.

Ассимилирующая способность водного объекта – способность принимать определенную массу веществ в единицу времени без нарушения норм качества воды в контрольном створе или пункте водопользования.

Факторы самоочищения водоемов:

-Биологические: планктон, перифитон, бентос, макрофиты.

-Химические: окисление О2, гидролиз, взаимодействие с растворенными веществами, взаимодействие с веществами русла.

-Физические: перемешивание, фотолиз, температура, газообмен.

Самоочищающая способность водоема зависит от условий смешения и разбавления сточных вод водой водоемов. Для удовлетворения санитарных требований устанавливают предельно допустимый сброс (ПДС) лимитирующих веществ в целях ограничения поступления загрязнений в водоем со сточными водами.Действующие санитарные нормы требуют предельно минимального содержания загрязнений в очищенных сточных водах, сбрасываемых в водоемы. Однако во многих случаях глубокая очистка стоков в соответствии с этими нормами стоит значительно дороже, чем разбавление сточных вод, прошедших менее глубокую очистку, речной водой.

Процесс смешения и разбавления сточных вод в реках, озерах и водохранилищах.При определении степени смешения нельзя принимать в расчет весь расход реки, так как вблизи места выпуска достаточно полного смешения еще нет — оно происходит на некотором расстоянии от места выпуска.

Для учета расхода реки, участвующего в смешении, т. е. процессов разбавления, вводят коэффициент смешения а, показывающий, какая часть расхода реки смешивается со сточной водой в данном створе.

Наиболее полная оценка физических процессов, происходящих в водоеме, может быть получена только гидравлическим моделированием.

Уравнение материального баланса имеет вид:

q, Q – расход сточных и речных вод, м3/ч; CСТ.НР, СФ – концентрация лимитирующего в-ва для нормативноочищенной СВ и в реке выше места выпуска, г/м3; СПР – предельно допустимая концентрация в воде в зависимости от вида водопользования, г/м3; а – коэффициент смешения, доли единицы.

Наилучшие условия смешения наблюдаются при соблюдении следующих правил:

-расположение выпуска должно быть в области устойчивых течений;

-выпускные отверстия должны быть расположены над дном водоѐма на h 5d0, но не < 1м;

-направление выпуска СВ в плане должно соответствовать направлению устойчивых течений;

-ось выходящей из выпуска струи должна направляться под углом к горизонту, определяемым расчѐтом в зависимости от относительной глубиныН/d0 и отношения скоростей в 0;

- расстояние между оголовками рассеивающего выпуска принимаются равными b Hср.

Эффект смешения значительно повышается при использовании специальных рассеивающих выпусков и предварительном разбавлении сточных вод речной водой путем ее подачи из реки или из водохранилища насосами в береговую камеру выпуска.

Для того чтобы процесс самоочищения протекал нормально, необходимо обеспечить определенные условия, основным из которых является наличие в водоеме после спуска в него сточных вод запаса растворенного

кислорода.В водоеме одновременно происходит, с одной стороны, потребление кислорода на минерализацию органических веществ, а с другой — пополнение его за счет растворения кислорода, поступающего с поверхности водного зеркала, т. е. так называемая реаэрация.

Процесс потребления кислорода характеризуется уравнением: lg(Lt/La)=-k1t, а процесс растворения кислорода - lg(Dt/Da)=-k2t; Da - дефицит растворѐнного кислорода в начальный момент у места выпуска сточных вод, мг/л, Dt - то же, по прошествии времени, k1- константа скорости потребления кислорода (БПК) при данной t0C, k2 - константа реаэрации кислорода при данной t0C, t - время, сут.

Санитарная характеристика водоема составляется на основании санитарно-топографического обследования. При это учитываются также санитарные условия водообеспечения населенных мест. При выпуске СВ в водоѐмы учитывают категорию водного объекта и ПДК вредных загрязнений.Условия спуска сточных вод в водоемы регламентированы «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами». Этими правилами установлены нормативы качества воды: для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования; для водоемов, используемых в рыбохозяйственныхцелях.Уточнение категорий водоемов или их участков производится органами санитарно-эпидемиологической службы и рыбохозяйственных организаций.

Правила устанавливают нормативы качества воды водоемов по категориям водопользования: к 1 категории относятся участки водоемов, используемых в качестве источников для централизованного или нецентрализованного питьевого водоснабжения, а также водоснабжения предприятий пищевой промышленности. Ко второй - участки водоемов, используемых для спорта и отдыха населения. Наблюдение за спуском СВ осуществляется санитарно-эпидемиологическими станциями и бассейновымиинспекциями.

3. Показатели загрязняющих веществ сточных вод и выбор методов очистки.

Каждый показатель качества воды определенным образом увязан с другими показателями. Комплексная оценка состава воды может быть сделана только на основании сопоставления всех показателей санитарнохимического анализа. Однако, в зависимости от целей выполнения анализа могут быть выделены наиболее значимые показатели. Расчет необходимой степени очистки, прежде всего, выполняется по показателям взвешенных веществ и по БПК.

Сточные воды считаются слабозагрязненными пир концентрации взвешенных веществ и величине БПКполн 100 мг/л каждый, средне загрязненными – при концентрации 100-150 мг/л, концентрированными – при величине этих же показателей более 500 мг/л.

Количество органических примесей, поддающихся биохимическому окислению, может быть оценено разностью ХПК-БПКполн, отношение величин БПКполн и ХПК также характеризует способность примесей сточных вод к биохимическому окислению. Для бытовых сточных вод это отношение составляет величину 0,86, а для производственных – изменяется в широких, но, как правило, оказывается ниже, чем для бытовых. Для сточных вод, прошедших сооружения биологической очистки, соотношение величин БПКполн и ХПК существенно уменьшается.

Рассмотрение показателей БПК, аммонийного азота и фосфатов позволяет оценить количество биогенных элементов, необходимых для процесса биологической очистки. В соответствии со СНиП 2.03.04-85 отношение БПКполн:N:Pдолжно соответствовать пропорции 100:5:1.

Хлориды не влияют на биологические процессы очистки сточных вод даже при концентрации 10 г/л, но во избежание засолонения водоемов и приемников очищенных вод – необходимо предотвратить сброс высокоминерализованных производственных сточных вод в городские системы водоотведения. Определение хлоридов необходимо также при анализе сточной воды на ХПК.

Присутствие СПАВ в сточных водах сказывается на всех стадиях очистки. Эти соединения ухудшают процесс седиментации взвешенных частиц, образуют в каналах и аэрируемых сооружениях большое количество пены, тормозят биохимические процессы в биоокислителях. Попадая с очищенной водой в водоем, они серьезно усложняют дальнейшее использование его для бытовых и промышленных целей. СПАВ, в зависимости от степени биологического окисления, подразделяются на три категории: мягкие – 7585% окисления; промежуточные – 60% и жесткие – менее 50%.

Сопоставление отдельных показателей санитарно-химического анализа позволяет оценить точность выполнения анализов, так величина плотного осадка всегда меньше величины сухого, а разность величин сухого и плотного примерно равна концентрации взвешенных веществ.

Взвешенные вещества – количество примесей, которое задерживается на бумажном фильтре при фильтровании пробы Оседающие вещества – часть взвешенных веществ, оседающих на дно отстойного цилиндра за 2 часа

отстаивания. В среднем в бытовые стоки поступает 65 гр. взвешенных и 30…35 гр. оседающих веществ на человека в сутки.

Сухой остаток – количество загрязнений, остающееся после выпаривания пробы при 105оС. Биохимическая потребность в кислороде (БПК) – количество кислорода, потребляемое аэробными микроорганизмами в процессе жизнедеятельности для окисления органических веществ, содержащихся в сточной воде. Этот показатель характеризует содержание органики, которая может быть удалена методом биологической очистки, например, с помощью активного ила в аэротенках.

Химическая потребность в кислороде (ХПК) – количество кислорода, необходимое для окисления углерода органических соединений водорода, азота и серы, содержащихся в сточной воде.

Концентрация ионов водорода – выражается величиной pH (отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации ионов водорода). Среда считается кислой при pH< 7, и щелочной при pH> 7. Городские стоки обычно имеют слабощелочную реакцию среды pH = 7,2…7,8.

Коли-титр – наименьшее количество воды, в котором содержится 1 кишечная палочка рода EscherichiaColi. Этот показатель косвенно характеризует зараженность воды патогенными микроорганизмами.

Выбор методов очистки сточных вод и определение состава сооружений представляют собой сложную технико-экономическую задачу и зависят от многих факторов: расхода СВ и мощности водоема, расчета необходимой степени очистки, рельефа местности, характера грунтов, энергетических затрат и др.

Расчет необходимой степени очистки показывает, какой эффект задержания загрязняющих веществ необходимо достичь на очистных сооружениях. Возможен вариант, что необходимый эффект очистки обеспечивается только сооружениями механической очистки. Такие сооружения могут разрабатываться для поселков городского типа, имеющих водоотводящую систему и расположенных на многоводных реках, при расходе сточных вод не более 10 тыс. м3/сут.

Сооружения биологической очистки обеспечивают снижение показателей загрязнений по взвешенных веществам и по БПК5 до 15-20 мг/л. В технологических схемах биологической очистки применяются

биофильтры при расходах сточных вод 10-20 тыс. м3/сут, аэротенки – при расходах от 50 тыс. до 2-3 млн м3/сут.

Если расчет необходимой степени очистки сточных вод определяет более высокий эффект, чем могут обеспечить сооружения биологической очистки, то возникает необходимость глубоко очистки сточных вод.

Технология обработки осадков, образующихся в процессе очистки, определяется в зависимости от их свойств, объемов, наличия площадей.

4.Назначение сооружений механической очистки сточных вод. Технологический контроль и оценка эффективности работы отдельных сооружений.

Сооружения механической очистки сточных вод предназначены для задержания нерастворенных примесей. К ним относятся решетки, сита, песколовки, отстойники и фильтры различных конструкций.

Решетки и сита предназначены для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения. Песколовки служат для выделения примесей минерального состава, главным образом песка. Отстойники задерживают оседающие и плавающие загрязнения сточных вод.

Сооружения механической очистки СВ являются предварительной стадией перед биологической очисткой. При механической очистке городских СВ удается задержать до 60% нерастворенных загрязнений.

Цели технологического контроля:

-оценка изменения показателей воды в результате очистки на сооружении

-определение количества и показателей осадка

Решетки и сита. Эффективность работы решеток может быть оценена по числу отказов (поломок оборудования, закупорок и т.п. явлений), происшедших на очистной станции. Основным технологическим параметром является скорость движения воды в прозорах решеток. Максимальное ее значение 1,0 м/с обусловлено недопустимостью продавливания отбросов и их проскока между прутьями. Снижение скорости движения воды благоприятно отражается на задержании отбросов, но приводит к накоплению песка и тяжелых примесей перед решеткой.

При сепарации из сточных вод на ленточных ситах волокнистых включений окружная скорость вращающихся барабанов должна быть не менее 1,5 м/с. Технологическая характеристика работы решеток и сит дается на основе оценки количества и качества задерживаемых отбросов.

На станциях производительностью > 500 тыс. м3/сут количество снимаемых с решеток отбросов обычно находится в пределах от 10 до 16 дм3 на 1000 м3, на станциях меньшей производительности количество отбросов может доходить до 50 дм3 и более на 1000 м3 сточных вод.

В характеристике снятых с решеток загрязнений указывается влажность удаляемой массы (70-80%), зольность (5-7%) и содержание трепья и бумаги (порядка 80% массы снимаемых с решеток отбросов). Плотность отбросов меняется в зависимости от состава в незначительных пределах и для расчетов принимается равной 750 кг/м3.

Песколовки. Подразделяются на горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением воды (тангенциальные и аэрируемые).

После прохождения сточной воды через песколовки, где она находится в течение 1-5 мин, ее химические показатели не изменяются. Однако в санитарном отношении качество воды несколько улучшается, так как с частицами песка и другой крупной взвеси удаляется до 10-25% количества яиц гельминтов.

Расчет основных параметров производят на основании гидравлической крупности песка U0, мм/с. Для бытовых сточных вод U0 в расчетах принимается в пределах 13,2-24,2 мм/с. Скорость движения воды в горизонтальных песколовках должна быть в пределах от 0,15 до 0,3 м/с, а в аэрируемых – 0,08 и 0,12 м/с.

Для контроля работы песколовок в поступающей и очищенной воде определяют прозрачность, взвешенные и оседающие вещества (осадок по объему), периодически рассчитывают потери при прокаливании и окисляемость.

О работе песколовок можно судить и по характеристике осевшего в них осадка. Для этого определяют сухое вещество (и влажность), потери при прокаливании (органическое вещество) и зольность, фракционный состав песка. Нормальная влажность осадка 25-30%, плотность 1,6-1,8 т/м3. Если зольность осадка из песколовки > 80%, содержание песка в осадке > 75%, а доля песка фракции < 0,25 мм больше 30%, то работу песколовки можно считать удовлетворительной.

Важным показателем работы песколовок является количество песка, задерживаемого на последующих сооружениях (первичных отстойниках) и его фракционный состав. При этом в осадке первичных отстойников песка должно быть не более 5%, а диаметр его зерен – меньше 0,25 мм.

Первичные отстойники (горизонтальные, вертикальные и радиальные). Продолжительность пребывания воды в них может колебаться в широких пределах – от 0,5 до 2,5 ч, но чаще всего составляет 1,5-2 ч.

Расчет производительности отстойников производится по кинетике выпадения взвешенных веществ, зависящей от гидравлической крупности частиц.

Для достижения высокого эффекта очистки расчетные скорости движения бытовых сточных вод не должны превышать для горизонтальных 5-7 мм/с, вертикальных – 0,7 мм/с и радиальных – 7 мм/с.

Для контроля задержания осадка и осветления воды достаточно в поступающей и выходящей из отстойников сточной воде определить взвешенные вещества, осадок по объему за 2 ч отстаивания (иногда и по массе) и прозрачность. Количество взвешенных веществ должно уменьшаться не менее чем на 40% и не более чем на 60%.

Сырой осадок, выпускаемый из отстойников, должен иметь влажность не более 92-95%, так как более высокая влажность тормозит процесс метанового брожения при обработке осадка. При нерегулярном выпуске осадок загнивает. Поверхность воды в отстойнике покрывается пузырями выделяющихся газов, окисляемость выходящей из него воды увеличивается по сравнению с окисляемостью поступающей воды. Норма накопления осадка составляет 0,7-0,8 дм3/(м3*сут) на жителя.

В процессе отстаивания сточной воды в результате сорбции и соосаждения происходит снижение концентрации загрязнений, фиксируемых величинами БПК и ХПК, примерно на 10-30%, биологических загрязнений – до 50%.

Содержание песка в осадке обычно составляет не более 5-8%, зольность – 25-30%. Осадок обильно заражен яйцами глистов и патогенной микрофлорой.

Гидроциклоны. Контроль за работой гидроциклонов производится по манометрам, установленным на напорном водоводе. По их показаниям оценивают объемную производительность гидроциклонов.

При постоянном режиме питания регулирование работы гидроциклона после наладочных работ не требуется, но если в этом возникает необходимость, регулирование производится при помощи диаметра нижнего отводного отверстия.

При работе со сменными насадками получается ступенчатое регулирование. Если манометр показывает постоянное давление, а выход осадка через нижнее отверстие прекращается, значит, оно забито. Для предотвращения попадания крупноразмерных частиц в гидроциклон, которые могут забивать нижнее входное отверстие, на всасывающем трубопроводе насоса необходимо устанавливать сетчатый фильтр.

5.Закономерности седиментации нерастворимых примесей сточных вод. Конструктивные и технологические приемы интенсификации процессов отстаивания сточных вод.

Законы осаждения частиц достаточно хорошо изучены для разбавленных дисперсных систем, концентрация которых невелика. При этом, из-за большого расстояния столкновения между частицами происходят весьма редко, и их взаимное влияние незначительно. Поэтому закономерности осаждения таких систем могут быть получены путем изучения процесса движения единичной частицы/1/.

Рассмотрим частицу, находящуюся в объеме дисперсионной среды.На нее действуют сила тяжести, направленная вниз, и сила Архимеда,направленная вверх. Сила тяжести равна: Fg = mчg, (1.1)

где mч– масса частицы, кг.

Масса частицы может быть определена через ее объем и плотность: mч = ρчvч. (1.2)

где ρч–плотность частицы, кг/м3;

vч–объем частицы, м3.

Тогда сила тяжести будет вычисляться по следующей формуле: Fg = ρчvчg. (1.3)

В свою очередь, сила Архимеда определяется выражением: Fa = ρсрvчg, (1.4)

гдеρср– плотность среды, кг/м3.

Равнодействующая сила, называемая седиментационной силой, равна: Fсед = Fg-Fa. (1.5)

Подставляя выражения для сил тяжести и Архимеда в (1.5), получаем: Fсед = (ρч- ρср)vчg . (1.6)

Если плотность частиц больше плотности жидкости, то Fсед> 0, и частица осаждается. Этот процесс называется прямой седиментацией. Если плотность частиц меньше плотности жидкости, то Fсед<0, и частица всплывает. Этот процесс называется обратной седиментацией.

Когда частица под действием седиментационной силы приобретаетскорость, наличие дисперсионной среды приводит к появлению силы трения, направленной противоположно скорости движения. Сила трения в общем случае может быть определена с помощью уравнения /2/ :Fтр = ξsρср u2/2(1.7)

где ξ– коэффициент сопротивления среды;

s – площадь поперечного сечения частицы, м2

u – скорость осаждения частицы, м/с.

В зависимости от параметров частицы и среды, а также скорости движения, обтекание может происходить в различных режимах. Каждому режиму соответствует свое значение коэффициента сопротивления ξ, зависящее от числа Рейнольдса: Re = udρср/μ. (1.8)

где μ– динамическая вязкость среды, Па*с;

d – диаметр частицы, м.

При Re≤2 движение имеет ламинарный характер и зависимость между ξ и Re имеет вид /2/: ξ = 24Re-1. (1.9)

При промежуточных значениях (2<Re≤500) в расчетах можно применять формулу Аллена /2/:ξ = 18,5Re-0,6. (1.10)

При турбулентном режиме движения, когда Re>500, коэффициент сопротивления имеет постоянное значение /2/: ξ = 0,44 . (1.11)

Если частица имеет неправильную форму, то сопротивление со стороны среды возрастает. Коэффициент сопротивления для таких частиц может быть определен по формуле /2/: ξ'= kξ . (1.12)

где k – поправочный коэффициент, значение которого больше единицы.

Таким образом, в первом приближении, суммарная сила, действующая на частицу в процессе ее движения, равна

F = Fсед -Fтр = (ρч-ρср)vчg-Bu , (1.13)

где B – коэффициент трения.

В начальный период времени из-за малой скорости движения сила сопротивления среды также мала, и частица движется ускоренно. С ростом скорости в определенный момент времени сила трения возрастает настолько, что становится равной силе седиментации. При этом сумма всех сил, действующих на частицу, становится равной нулю. С этого момента времени частица движется с постоянной скоростью, равной

u = (ρч – ρср)vчg/B. (1.14)

Для частиц сферической формы сила трения может быть вычислена по закону Стокса

Fтр = 3πdμu . (1.15)

Скорость осаждения сферических частиц при этом равна

u = g (ρч – ρср)d2/(18μ). (1.16)

Из выражения (1.16) видно, что скорость осаждения прямо пропорциональна разности между плотностями частиц и среды. Чем меньше размер частиц, тем меньше скорость их осаждения. Для очень мелких частиц скорость осаждения настолько мала, что их движению начинают препятствовать процессы конвекции жидкости и броуновского движения.

Свободная седиментация дисперсных систем.

Седиментация – процесс разделения гетерофазной водной системы.

Динамика седиментации дисперсных систем:

Монодисперсная система (зеленая) – гетерофазная система, все частицы которой осаждаются с одинаковой скоростью. U0 = ∆H/∆t=const

Полидисперсная система (синяя) – гетерофазная система, все частицы которой осаждаются с разной, но постоянной для каждой частицы скоростью. U0(i) =

∆H/∆t(i)=const

Флокулирующая система (красная) - гетерофазная система, скорость движения частиц которой изменяется по времени. U0(i) =f(t)

Конструктивные и технологические приемы интенсификации процессов отстаивания сточных вод.

Методы интенсификации процессов отстаивания:

-применение тонкослойных модулей

-корректировка рН сточной воды (ближе к кислой)

-коагуляция

-сорбция

-флотация

-обработка сточных вод ультразвуком

-тепловое кондиционирование (обработка теплом)

6.Нормативные документы, регламентирующие отведение сточных вод в природные водоемы. Понятия о ПДК и ПДС. Определение необходимой степени очистки сточных вод

иобоснование выбора состава сооружений.

ВСССР принят и действует ряд законов, ограничивающих выброс загрязнений во внешнюю среду; осуществляется нормирование потенциально опасных факторов внешней среды; принята система нормирования на основе предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных загрязнений. При выпуске сточных вод в водоемы учитывают предельно допустимые концентрации, определяемые на основе гидрологических и гидродинамических особенностей водоема, которые позволяют определять технологические и санитарно-технические мероприятия для предупреждения загрязнения водоема в каждом конкретном случае.

Условия спуска сточных вод в водоемы регламентированы «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами», «Правилами санитарной охраны прибрежных районов морей» Министерства здравоохранения СССР и «Санитарными правилами для речных и озерных судов СССР», имеющими целью предупреждение и устранение существующего загрязнения сточными водами водоемов

— рек, озер, искусственных каналов, водохранилищ и морей.

Для предотвращения загрязнения поверхностных вод водным транспортом должны выполняться «Санитарные правила для речных и озерных судов».

Спуск сточных вод, содержащих радиоактивные вещества, в бытовую канализацию регламентируется «Санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений».

Сброс сточных вод допускается только в случаях, если он не приведет к увеличению содержания в водном объекте загрязняющих веществ свыше установленных норм. Установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воде водоемов санитарно-бытового и рыбохозяйственного водопользования. Эти нормы позволяют определить расчетом условия сброса различных видов сточных вод. Таким образом, Основы водного законодательства устанавливают такой порядок сброса сточных вод, при котором может обеспечиваться охрана водных объектов и их комплексное использование.

ПДК-предельно допустимая концентрация какого-либо вещества в водоеме, установленная органами по регулированию использования и охране вод.

ПДС- такая предельно допустимая концентрация (сброс) какого-либо вещества в сточной воде, при которой в результате смешения сточной воды с речной, ПДК данного водоема по всем изменившимся показателям не превысят установленных значений. В отличии от ПДК, ПДС-не постоянная величина и зависит от ряда факторов, таких как: вид водоема, тип выпуска сточных вод, параметры водоема (скорость течения, средний расход, глубина, извилистость русла) и других факторов.

Необходимая степень очистки сточных вод, спускаемых в водоем, определяется на основе данных об их количестве и составе. Степень очистки сточных вод рассчитывают по количеству взвешанных веществ, допускаемой величине БПК в смеси речной воды и сточных вод, по потреблению сточными водами растворенного кислорода, по температуре воды, окраске, запаху и солевому составу, по ПДК токсичных примесей и других вредных веществ, а также по изменению рН воды водоема.

Санитарные требования к условиям спуска сточных вод в водоемы оцениваются необходимой суммарной степенью очистки сточных вод перед спуском их в водоем.

Определение необходимой степени очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ:

aQb+qm=(aQ+q)(b+p),

откуда

m=p(aQ/q+1)+b,

где b-содержание взвешанных веществ в воде водоема до спуска сточных вод, г/м3; p-допустимое по санитарным правилам увеличение содержания взвешанных веществ в воде водоема после спуска сточных вод, г/м3; Q,q-расходы соответственно речных и сточных вод, м3/сут; m-ПДС сточных вод; a-коэффициент смешения, определяющий какое количество речной воды участвует в смешении.