Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экологическая экспертиза. Часть 2. Охрана водных ресурсов. Учебное пособие
.pdf
131
100
систоб
об
об
QQQ
Q
Р
сист
сбрсист
ис
QQ
QQQ
К
ðàáïîñëñèñò
ñáðñèñò
ïîò
QQQQ
QQQ
Ð
Приведенные схемы водообеспечения и водоотведения не учитывают возможного их сочетания и разнообразия, в каждом конкретном
случае они составляются с учетом местных условий.
Уровень состояния и эффективность использования воды на промпредприятиях можно оценить одним из трех показателей.
1. Техническое совершенство системы водообеспечения характери-
зует количество использованной оборотной воды, Роб, %:
где Qоб, Q
, Qc – соответственно количество воды, используемой в
ист
обороте, из источника, поступающей с сырьем.
2. Коэффициент Кис характеризует рациональность использования
воды из источника.
3. Потери воды, %, в системе определяются так:
При проектировании (или эксплуатации) систем водного хозяйства
промпредприятий необходимым элементом является балансовая схема
водопотребления и водоотведения, которая не только учитывает расходы вод на отдельные технологические операции (подпитку, продувку, безвозвратные потери и т.д.), но и характеризует материальный
баланс по загрязняющим компонентам. Последнее особенно важно,
если учитывать требования одного из экологических принципов: "Все
должно куда-то деваться".
Соответствующие расчеты выполняются по рекомендациям специальных нормативных материалов (СНиП 2.04.02–84).
Весьма наглядной и указывающей на пути совершенствования системы водного хозяйства предприятия является балансовая схема в
удельных расходах воды на единицу продукции потребляемого сырья
3
(м
/т).
Балансовые схемы расходования воды, сырья, загрязнений служат
одним из исходных материалов при составлении экологических паспортов предприятий по ГОСТ 17.0.04–90 в разделе характеристики
водопотребления, водоотведения и очистки вод, а также паспорта водного хозяйства населенных пунктов.
Совместные схемы водообеспечения и водоотведения промышленных предприятий и населенных мест разрабатываются при проектировании на основе технико-экономического сравнения вариантов с це-
132
лью комплексного решения водохозяйственных проблем района, города или региона.
5.4. Комплексное рациональное водопользование
Водопользование представляет собой использование человеком одних объектов в социальной, хозяйственной и бытовой деятельности.
К общему водопользованию относится пользование водными объек-
тами без применения сооружений или технических устройств, влияющих на состояние вод (например, пляжи, места рыбной ловли). Общее
водопользование осуществляется без получения на него разрешения от
органов регулирования и управления водными ресурсами.
Специальным водопользованием является пользование водными ресурсами с применением сооружений или технических устройств. К
нему относятся пользование водными объектами или их частью для
удовлетворения питьевых и бытовых нужд населения, потребностей в
воде сельского и рыбного хозяйства, промышленности, энергетики,
водного транспорта, лесосплава, а также для сброса сточных вод, если
указанные виды водопользования производятся при помощи строительства и эксплуатации специальных сооружений (водозаборов, плотин, шлюзов, поглощающих скважин, выпусков сточных вод, оросительных систем и т.д.). Не относятся к водопользованию строительные, дноуглубительные, взрывные работы, добыча полезных ископаемых и водных растений, прокладка трубопроводов и кабелей, буровые,
геолого-разведочные работы и иные виды работ на водных объектах
или в их прибрежной полосе, если они не связаны с заборами воды и
отведением в водоемы сточных вод, регулированием стока.
На специальное водопользование выдается разрешение органами
охраны и регулирования вод после согласования водопользователями
своих претензий с организациями, в чью служебную компетенцию
входят природоохранные и надзорные функции (санэпиднадзор, рыбнадзор, геологическая служба, горный надзор, ветеринарная служба), а
также с организациями, которым выданы ранее такие разрешения, для
учета условий взаимного водопользования.
По целевому назначению для водопользователей природные воды
подразделяются на пять групп:
1) питьевая и используемая в пищевой промышленности;
2) для рекреационных целей;
3) технологическая, необходимая в ряде производств или отдель-
ных этапов (приготовление технических растворов, мойка сырья и
оборудования, охлаждение, транспортировка сырьевых и продуктовых
смесей и т.д.);
133
4) для рыбохозяйственных целей;
5) для нужд сельского хозяйства.
К воде потребители предъявляют самые разнообразные требования,
обусловленные условиями ее использования.
Хозяйственно-питьевая вода должна соответствовать стандартам
качеств, регламентированным ГОСТ 2674–82 "Вода питьевая" (в настоящее время подготовлен проект нового ГОСТа, отвечающий требованиям международного стандарта Всемирной организации здравоохранения, в котором увеличено до 100 число нормируемых ингредиентов состава вод вместо 28 – в действующем).
Вода для рекреационных целей должна отвечать требованиям,
предъявляемым к составу и свойствам воды водотоков для коммунально-бытового водопользования, установленными правилами охраны поверхностных вод (1991 г.).
Наиболее, разнообразные требования к качеству имеет технологи-
ческая вода. Например, качество воды для охлаждения нормируется
условиями применения: она не должна давать отложений в трубах,
оборудовании, аппаратах, т.е. должна отвечать требованиям, регламентирующим содержание ионов кальция, магния, железа, карбонатов,
органических веществ. В некоторых ответственных гальванических
покрытиях промывка изделий проводится деионизированной водой, а
транспортирующая вода не должна содержать крупных механических
примесей и т.п.
Качество и свойства вод для нужд рыбного хозяйства имеют три
категории: высшую, первую и вторую, отличающиеся содержанием
растворенных в воде кислорода и органических веществ (БПК). При
этом более высокие показатели по кислороду должны быть в водоемах, где ведется нерест, зимуют рыбы.
Вода для нужд сельского хозяйства имеет менее жесткие нормативы качества, зависящие от целевого назначения. Для водопоя птиц,
зверей, животных желательна вода питьевого качества. В противном
случае допускается использование для водопоя вод с повышенной минерализацией (до 5000 мг/л), общей жесткостью до 45 мг-экв/л, с повышенной цветностью.
Вода для орошения не должна приводить почвы к засолению в результате испарения воды и аккумуляции в ней солей. Единых нормативов качества вод на орошение пока не установлено, но практика показывает, что сульфаты кальция, магния, натрия, карбонат и хлорид
натрия являются основной причиной засоления почв и делают их непригодными для агротехнических целей. Поливные воды не должны
содержать всех солей в сумме более 1,5 г/л.
134
В конце 80-х г. в среднем структура потребления воды в России на
различные нужды характеризовалась следующими данными, %:
– промышленное водопользование ……………………………….. 60;
– хозяйственно-питьевое водоснабжение …………………………13;
– орошение …………………………………………………………..23;
– сельскохозяйственное водоснабжение ……………………………4.
Потребление воды в любых масштабах затрагивает интересы водопользователей от самой малой деревни до крупнейших городовмегаполисов, от уровня района до межгосударственного, поскольку
это вызывает изменения в бытовой, социальной и природных сферах,
причем эти изменения могут быть как позитивные, так и негативные.
Из этого следует необходимость комплексного рассмотрения водопользования с учетом потребностей каждого участника и при минимальном отрицательном воздействии на окружающую природную среду.
Водохозяйственный комплекс представляет собой совокупность
различных отраслей народного хозяйства, совместно использующих
ресурсы одного водного бассейна. Основными требованиями к нему
являются:
– рациональное обеспечение потребителя водой в достаточном
объеме и соответствующего качества;
– сохранение природных условий и гарантии охраны вод от загрязнения, засорения и истощения;
– обеспечение наибольшего эколого-экономического эффекта;
– гарантии простой надежной работы.
5.5. Основы рационального природопользования
Рациональное использование и охрана вод зависит от эффективности государственного управления и рассматриваемой сферы отношений. Управление построено по бассейновому принципу, затрагивающему интересы краев, областей, городов, районов. Учет и планирование использования вод представляет собой систему, главными звеньями которой являются государственный водный кадастр, водобалансовые схемы комплексного использования и охраны вод.
Водохозяйственные балансы составляют для планирования определений перспективы развития населенных мест и промышленных предприятий, размещения производительных сил, разработки схем рационального комплексного использования и охрану вод. Составляются
данные балансы органами регулирования, учета и охраны вод (с бассейновыми управлениями). В основе рационального использования
135
водных ресурсов лежит технико-экономическое обоснование развития
территориально-производственного комплекса, которое составляется с
целью:
– создания здоровой комфортной среды обитания жителей;
– создания эффективной структуры производства основных видов
продукции;
– охраны окружающей природной среды;
– комплексного использования водных ресурсов.
Эффективность использования водных ресурсов как для масштаба
территориально-производственного, так и для отдельных его представителей характеризуется следующими категориями:
– удельная норма водопотребления на одного жителя, на единицу
выпускаемой продукции;
– потребление свежей воды;
– количество воды, находящейся в обороте;
– количество сточных вод, поступающих на биологическую очистку;
– общее количество сточных вод, сбрасываемых в водный объект;
– условное количество загрязнений в сбрасываемых сточных водах;
– возврат сточных вод в производство;
– воздействие водохозяйственного комплекса на окружающую
природную среду;
– рекреационный потенциал водного объекта;
– продуктивность рыбохозяйственного комплекса;
– уровень перевозок водным транспортом;
– защита водных объектов от антропогенной деятельности;
– технологическая, экономическая, социальная и экологическая
эффективность.
Степень рационального использования водных объектов на промышленном предприятии, характеризуют следующие факторы:
–объем (процент) применения безводных технологий производства;
– последовательное (повторное) использование воды в технологических операциях;
– локальные замкнутые циклы систем технического водоснабжения
отдельных цехов, участков и т.д.;
– уровень совершенства методов локальной очистки сточных вод,
утилизации технологических продуктов при этом;
– оптимизация процессов водообеспечения и водоочистки в направлении малоотходных технологий, вторичных материальных ресурсов;
– полное использование очищенных сточных вод города на техни-
136
Промышленное
водоснабжение
Дополнительные
водоисточники
Совершенствова-
ние технологий
Поверхностный
сток
Безводные и ма-
ловодные про-
цессы
Дочищенные
городские сточ-
ные воды
Карьерошахтные
воды
Морские
воды
Сокращение
потребления
свежей воды
Оборотные
системы
водоснабжения
Сокращение
удельного водо-
потребления
Безотходное
ресурсо-
сбережение
Экономное
потребление
воды
Автоматизация
процессов
Борьба
с утечками
Экономика и экология
ческие нужды промышленных предприятий;
– степень использования очищенных сточных вод предприятия на
сельскохозяйственные нужды.
Совершенствованию рациональных схем водопользования на
промпредприятиях способствуют усилия технологов основного производства и специалистов водного хозяйства (рис. 5.).
В условиях централизованной экономики, когда плата за воду как
природный ресурс была незначительной и в основном символической,
проведение водосберегающих мероприятий носило случайный эпизодический характер – "для галочки" в отчетной документации.
В условиях рыночной экономики, когда стоимость становится реальной и весомой, предприятию (любому иному собственнику) экономически выгоднее будет вести водное хозяйство по минимуму потребления свежей воды, сброса сточных вод с максимально повторном
(оборотном) водоснабжением и утилизацией вторичных ресурсов. А
это будет экологизация водного хозяйства.
Рис. 5. Основные мероприятия рационального водопользования
137
1000n
à
Ñ
5.6. Генезис, состав и последствие загрязнения сточных вод
Создавая комфортные условия обитания, обеспечивая социальнокультурные и производственные потребности человека, водопроводная
вода претерпевает изменения, превращаясь после ее использования в
жидкие отходы – сточные воды. Классификация сточных вод основана
на их происхождении – генезисе.
Хозяйственно-бытовые сточные воды образуются в жилых и общественных зданиях, на промпредприятиях (при приготовлении пищи,
после санитарных приборов, стирки и т. п.). Согласно нормам, от одного жителя в сутки поступает в систему водоотведения загрязнений
(включая пребывание его на производстве), г: взвешенных веществ –
65; органических (по БПК) в неосветленной жидкости – 75, в осветленной – 40; азота аммонийного – 8; фосфатов (по ангидриду) – 3,3, в
том числе от моющих веществ – 1,6; хлоридов – 9; поверхностноактивных веществ – 2,5.
Концентрация указанных загрязнений в хозбытовых сточных водах
зависит от нормы водоотведения в данном населенном пункте и опре-
деляется из выражения
где а – норма загрязнения, г/(сут-жителя); n – удельная норма водоотведения, л/(сут-жителя), зависит от степени санитарного благоустройства зданий и климатических условий, принимается по СНиПу.
Происхождение и состав промышленных сточных вод определяется
характером производства и водообеспечения.
На промпредприятиях до 90 % воды расходуется на охлаждение
продуктов или аппаратов в технологических процессах, и сточная вода
имеет лишь тепловое (первая категория) загрязнение (аварийный режим и утечки в данном случае не принимаются во внимание).
Вторая категория водопользования – вода служит в качестве поглощающей и транспортирующей нерастворимые дисперсные примеси
и частично растворимые соли, которыми и загрязняется.
Вода третьей категории аналогична по происхождению второй, но
дополнительно нагревается при контакте с продуктами.
Вода четвертой категории является непосредственно реакционным
компонентом и загрязнена всеми компонентами технологического
процесса.
Сточные воды промпредприятий по генезису подразделяются на
три вида:
– производственные – использованные или сопутствующие технологическому процессу, которые в свою очередь можно разделить на
загрязненные и условно (нормативно) чистые;
138
– бытовые – от санитарных узлов и пищеблоков, душевых установок;
– атмосферные – дождевые, талые; к ним можно отнести и поверхностные после полива территорий.
Характер загрязнения производственных сточных вод в основном
определяется профилем предприятия, составом перерабатываемых
материалов, сырья и видом выпускаемой продукции. Все многообразие загрязненных производственных сточных вод по характеру основных загрязнений можно отнести к трем группам:
– содержащие минеральные примеси (металлургия, машиностроение, производство строительных материалов, минеральных кислот,
удобрений и т.д.);
– содержащие органические примеси (предприятия органического
синтеза, мясной, рыбной, консервной, пищевой промышленности и
т.д.);
– содержащие органоминеральные примеси (нефтедобывающие,
нефтепере-рабатывающие, текстильные и другие предприятия).
По концентрациям загрязненные, производственные сточные воды
подразделяются на четыре группы, мг/л:
– слабоконцентрированные …………………………………….0–500;
– среднеконцентрированные ……………………………….500–5000;
– концентрированные……………………………………. 5000–30000;
– высококонцентрированные ……………………………более 30000.
По агрессивности, рН:
– неагрессивные…………………………………………………. 6,5–8;
– слабоагрессивные………………………………………. 6–6,5 и 8–9;
– сильноагрессивные……………………………… менее 6 и более 9.
Общий расход сточных вод промпредприятий определяется в зависимости от объема выпускаемой продукции по укрупненным нормам
водопотребления и водоотведения. При этом в норму водоотведения
входят удельные расходы загрязненных сточных вод, условно чистых
(не подлежащих очистке) и бытовых.
Нормативно чистые производственные сточные воды – после охлаждения техпроцессов – после снижения температуры, используются
в основном для оборотного водоснабжения, хотя в некоторых случаях
их сбрасывают в дождевую систему водоотведения, что свидетельствует о низком уровне водного хозяйства на предприятии и что недопустимо по экологическим и экономическим соображениям. В условиях рыночной экономики, введения платы за воду как за ресурсы следует ожидать прекращения этих способов.
139
5.7. Дождевые и талые воды
Дождевые и талые воды, а также поливочные с территории населенных пунктов и предприятий, можно рассматривать как среднеконцентрированные промышленные пресные сточные воды, которые
большей частью сбрасываются в водоемы без очистки (табл. 27), что
является нарушением санитарных норм.
В состав поверхностного стока непременно входят компоненты обрабатываемого сырья. Например, в поверхностных водах заводов по производству фосфорных удобрений присутствует,
фосфор до 100 мг/л, мясокомбинатов – жиры до 200 мг/л и т.д.
(табл. 28).
На промышленных предприятиях возможны неполная и полная
раздельные, полураздельная, общесплавная системы водоотведения в
зависимости от категорий сточных вод. В хозяйственную систему
сбрасываются воды после душевых, пищеблоков, санузлов, а также
производственные, которые можно обезвредить на городских очистных сооружениях, т.е. прием которых возможен в городскую систему
водоотведения.
Дождевые воды с крыш и территории промплощадок следует отводить на очистные сооружения поверхностного стока, поскольку их
загрязненность мехпримесями, маслонефтепродуктами, а также сырьевыми материалами близка к среднеконцентрированным стокам. При
отсутствии на предприятии оборотной системы водоснабжения в дождевую канализацию допускается направлять условно чистые производственные сточные воды (чаще всего после охлаждения).
Производственные сточные воды, содержащие загрязнения, не допускаемые к сбросу в городскую систему, водоотведения или превышающие допустимые нормы, должны отводиться по отдельным трубопроводам и обезвреживаться локально на предприятии. При наличии
нескольких таких потоков вопрос их совместного или раздельного водоотведения рассматривается при проектировании в зависимости от
состава и методов обезвреживания.
Водоотведение хозяйственных сточных вод с экологической точки
зрения наиболее целесообразно выполнить по полураздельной схеме,
обеспечивающей минимальное отрицательное воздействие на окружающую природную среду.
140
Характер
водосборного
бассейна
Дождевой сток
Талый сток
вещества
нефте-
продукты
взвешенные
вещества
нефте-
продукты
Жилые районы с административными, торговыми, медицинскими учреждениями и другими центрами:
современная застройка
старая, нереконструированная
застройка
400–600
700–1000
7–12
10–15
1300–1600
1500–1700
10–12
12–15
Территории примыкающие к
промышленным предприятиям
800–1200
12–20
2000–2500
12–20
Транспортные магистрали с
интенсивным движением
800–1000
15–20
2500–3000
20–30
Показатели
Предприятие
угольная шахта
нефтеперераба-
тывающий завод
металлургический
комбинат
сток
сток
дождевой сток
дожде-
вой
талый
дожде-
вой
талый
агломе-
рацион-
ный
конвер-
торного
цеха
рН
6,5–9,4 - - - 7,8
8,4
Взвешенные
вещества, мг/л
42–2890
263–1300
260–3730
310–3800
1250
3230
Нефтепродукты,
масла, мг/л
13–300
6–27
10–50
35–1280
11 17,7
ХПК, мг/л
844–910
5–12
250–1000
220–910
6,2
8,6
БПКп, мг/л
12–70
-
30–240
38–240
4,3
4,8
Общее солесодержание, мг/л
70–2220
120–243
300–640
320–740
-
6,5
Хлориды, мг/л
26–1129
5–13
15–75
19–90
6,5
3
Сульфиды, мг/л
17–137
43–136
50–460
110–375
87,5
47,9
Таблица 27
Концентрация загрязняющих веществ дождевого и талого стоков
от селитебных территорий
Таблица 28
Характеристика поверхностного стока некоторых предприятий*
_________________
* Данные приведены по Донецкому бассейну.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]