Состав и расчет выпусков сточных вод в водоемы

Охрана водоемов. Последствия загрязнения

Вода на Земле не просто имеет очень важное значение для человека, вода – это сама жизнь. Она обеспечивает протекание обмена веществ и функционирование организма в целом. Вода является единственным минералом на планете, который может находиться в трех состояниях:

• твердом,
• жидком,
• газообразном.

Вода необходима как для бытовых, так и для производственных нужд человека, но, человек своей хозяйственной деятельностью загрязняет воду. Сегодня известно два способа загрязнения:

• Выпадение кислотных дождей;
• Сброс в водоёмы промышленных и бытовых стоков.

Кислотные осадки, попадая в водные источники, способствуют увеличению кислотности и твердости воды. Промышленные сбросы загрязняют водоемы химическими соединениями, среди которых есть тяжелые металлы – свинец, цинк, медь. Бытовые сточные воды помимо химических соединений от синтетических моющих средств, загрязняют воду болезнетворными микробами, содержащимися в фекальных массах.

Статья: Состав и расчет выпусков сточных вод в водоемы

Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов

Найти решение задачи

Свое место в загрязнении водоёмов принимают и сельскохозяйственные предприятия. Дожди смывают с полей ядохимикаты, применяемые для борьбы с вредителями. Промышленные сбросы проходят экологическую экспертизу, на основании которой определяется состав сточных вод и производится расчет их выпуска в водоемы, исходя из требований ГОСТа 17.1.1.01-77. В ГОСТе поступление вредных веществ в водные объекты регламентируется максимально допустимым сбросом.

Под максимально допустимым сбросом, говорится в пункте 39, понимается масса вещества в сточных водах, которая допускается к отведению в данном пт аква объекта в единицу времени. Цель этого обеспечить нормальные свойства воды в контрольном пт. Санитарно-эпидемиологические службы устанавливают ПДС (г/день, тн/год), учитывая ПДК загрязняющих веществ в местах водопользования.

Если происходит сброс нескольких веществ со схожими лимитирующими показателями вредности ПДС устанавливается таким образом, что сумма отношений концентрации каждого вещества в аква объекте к подходящим ПДК не была больше единицы: Сст1 / ПДК1 + Сст2 / ПДК2 + … + Сстn / ПДКn 1. На нормативах ПДС в стране работает только 15-20% загрязняющих производств. На ВВС – временно согласованных сбросах вредных веществ – работает 40-50% производств.

Остальные работают на базе лимитных сбросов по фактическим данным на определенном отрезке времени. Загрязняющие вещества в сточных водах находятся под постоянным экологическим контролем, которые действуют на основании законодательных актов РФ. Правовые отношения в области использования и охраны водных объектов регулирует Закон, принятый в 1995 г. Его разработка обуславливалась рядом причин, одной из которых была причина роста объемов сточных вод. Защита водоемов всех видов зависит от загрязненности атмосферного воздуха и, понятно, что чем больше вредных веществ содержится в атмосфере, тем больше их будет в водоёмах.

Расчет допустимой концентрации примесей в сточных водах

Бытовые и производственные стоки в водоёмы приводят к сложным проблемам, связанным со здоровьем человека. Допустимую концентрацию вредных примесей в сточных водах рассчитывают в зависимости от преобладающего вида примесей сточных вод и характеристик водоёма.

Допустимая концентрация в очищенных сточных водах с преобладанием взвешенных частиц определяется по формуле: $C_o

• $C_в$ – взвешенные частицы в водоёме до сброса сточных вод (кг/куб м);
• $n$ – количество разбавлений сточных вод в водоёме;
• ПДК – взвешенные вещества в воде водоёма (кг/куб. м).

Допустимая концентрация каждого вещества при преобладающем содержании растворимых веществ в очищенных сточных водах, определяется по формуле: $C_{oi}

• $C_{ei}$ – концентрация какого-то i-вещества в водоёме до сброса в него сточных вод (кг/куб.м);
• $C_{mi}$ – максимально допустимая концентрация в водоёме того же вещества с учетом максимальных концентраций и ПДК всех веществ одной группы вредностей вредностей;

Рисунок 1. Состав и расчет выпусков сточных вод в водоемы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

$n=\frac{C_o - C_в}{C - C_в}$ – количество разбавлений сточных вод; $C_o$ – концентрация загрязняющих веществ в сточных водах, сбрасываемых в водоем (кг/куб. м); $C_в$ и $C$ – концентрация в водоёме тех же веществ до и после сброса в них сточных вод (кг/куб. м).

Средства защиты гидросферы

Если знать допустимые концентрации примесей в очищенных сточных водах, то можно выбрать методы и технологическое оборудование для очистки этих вод. Эффективность и надежность очистного устройства будут обеспечены только в определенном диапазоне значений концентрации примесей и расходов сточных вод. Применяют с этой целью усреднение концентрации примесей. В очистные сооружения с этой целью устанавливают усреднители. Их выбор и расчет зависит от параметров, изменяющихся по времени сбросов сточных вод. Объем усреднителя концентрации примесей сточных вод зависит от коэффициента подавления $kn= (C_{max}-C_{ср})(C_д -C_{ср})$, где:

• $C_{max}$ – это концентрация примесей в сточной воде максимальная (кг/куб. м);
• $C_{ср}$ – концентрация примесей в сточной воде средняя на входе в очистные сооружения (кг/куб. м);
• $C_д$ – концентрация примесей допустимая, обеспечивающая нормальную эксплуатацию очистных сооружений (кг/куб. м).

При $kn ≥ 5$ объем усреднителя ($м^3$):

$V=kп\triangle Q\tau 3$, где:

$\triangle Q$ – при переменном сбросе превышение расхода сточной воды при переменном сбросе, $м^3/с$; $\tau 3$ – продолжительность переменного сброса, $c$; при $kn

После того, как объем усреднителя будет рассчитан, выбирается нужное число секций, исходя из условия $\triangle Qh/V ≤ Wд$, где $h$ –высота секции усреднителя, м; $Wд = 0,0025$ м/с –допустимая скорость движения сточной воды в усреднителе. По виду процесса выделяются следующие методы очистки сточных вод:

1. Механическая очистка;
2. Очистка физико-механическая;
3. Очистка биологическая.
4. При механической очистке от взвешенных веществ используется:
5. Метод процеживания;
6. Метод отстаивания;
7. Метод обработки в поле действия центробежных сил;
8. Метод фильтрования.

Основными физико-химическими методами являются:

• Метод флотации;
• Метод экстракции;
• Метод нейтрализации;
• Сорбция;
• Метод ионообменной и электрохимической очистки;
• Метод гиперфильтрации;
• Эвапорация;
• Метод выпаривания;
• Метод испарения;
• Метод кристаллизации.

Биологическую очистку применяют для того, чтобы выделить тонкодисперсные и растворенные органические вещества. В основе биологического метода лежит на способность микроорганизмов для своего питания использовать органические вещества, содержащиеся в сточных водах.