Рациональное использование водных ресурсов

                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                                 - 2 -                                   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,индустриализа-          ция  сельского  хозяйства  привели  к  тому   ,что   антропо-          генное   воздействие   на   окружающую   среду  приняло  гло-          бальный 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.                                 - 3 -                Состав сточных вод и основные методы их очистки.               Водоотводящие системы    и   сооружения-это   один   из          видов  инженерного   оборудования   и   благоустройства   на-          селенных    пунктов,жилых,общественных    и    производствен-          ных зданий,обеспечивающих необходимый санитарно-гигиенические          условия   труда,быта   и   отдыха   населения.Системы   водо-          отведения  и  очистки   состоят   из   комплекса   оборудова-          ния   ,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   утилизаци-          ей.                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   бы-          товые,производственные  или   другие   нужды   и   загрязнен-          ные    различными   примесями,изменившими   их   первоначаль-          ный  химический  состав   и   физические   свойства,а   также          воды   ,стекающие   с   территории   населенных   пунктов   и          промышленных   предприятий   в   результате   выпадения   ат-          мосферных осадков или поливки улиц.                В зависимости   от   происхождения   вида   и   состава          сточные   воды   полразделяются   на   три  основные  катего-          рии:          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  требовани-          ям  ,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).                                 - 4 -                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   расп-          ространение   получили   общесплавные   и   раздельные   сис-          темы  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   от-          водятся    дождевые    и    незагрязненные   производственные          сточные  воды,а  по  другой  или  по   нескольким   сетям-бы-          товые 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   кон-          центрацией,т.е.массой   примесей   в   единицу   объема  мг/л          или   г/куб.м.Состав   сточных   вод   регулярно   анализиру-          ется.Проводятся    санитарно-химические    анализы   по   оп-          ределению:величины   ХПК    (общая    концентрация    органи-          ческих    веществ);БПК    (концентрация   органических   сое-          динений,окисляемых     биологическим      путем);концентрация          взвешенных     веществ;активной    реакции    среды;интенсив-          ности    окраски;степени    минерализации;концентрации    би-          огенных    элементов    (азота,фосфора,калия)   и   др.Наибо-          лее   сложны   по   составы   сточные    воды    промышленных          предприятий.На    формирование    производственных    сточных          вод   влияет   вид   перерабатываемого    сырья,технологичес-          кий    процесс    производства,применяемые    реагенты,проме-          жуточные   изделия    и    продукты,состав    исходной    во-          ды,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                                 - 5 -          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    водое-          мов,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  мате-          риалов,минеральных удобрений и др).                2.Загрязненные преимущественно            органическими          примесями     (предприятиия      мясной,рыбной,молочной,пище-          вой,целлюлозно-бумажной,микробиологической,химической          промышленности;заводы    по    производству    каучука,пласт-          масс 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.Полу-          чение расчетных    параметров    и   технологических   регла-                                 - 6 -          ментов обработки  сточных  вод  и   осадка   требуют   весьма          продолжительных научных    исследований    как    в   лабора-          торных,так и полупроизводственных условиях.                Количество производственных     сточных    вод    опре-          деляется в   зависимости   от    производительности    предп-          риятия по   укрупненным   нормам   водопотребления   и  водо-          отведения для    различных    отраслей    промышленности.Нор-          ма водопотребления-это    целесообразное    количество    во-          ды,необходимого для     производственного      процесса,уста-          новленная на    основании    научно   обоснованного   расчета          или передового   опыта.В   укрупненную   норму    водопотреб-          ления входят    все   расходы   воды   на   предприятии.Нормы          расхода производственных   сточных    вод    применяют    при          проектировании вновь      строящихся      и     реконструкции          действующих систем    водоотведения    промышленных    предп-          риятий.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   соору-          жения,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   утверж-                                 - 7 -          денных в  установленном  порядке   схем   развития   и   раз-          мещения отрасли    народного    хозяйства,отраслей    промыш-          ленности и  схем   развития   и   размещения   производитель-          ных сил   по   экономическим   районам.При  выборе  систем  и          схем водоотведения     должна      учитываться      техничес-          кая,экономическая и     санитарная     оценки    существующих          сетей и    сооружений,предусматриваться    возможность    ин-          тенсификации их работы.                При выборе   системы   и   схемы   водоотведения   про-          мышленных 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 технологических     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;                                 - 8 -                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   час-          то и    для    технического    водоснабжения;теряют   рыбохо-          зяйственное значение и т.д.          Общие условия   выпуска   сточных   вод   любой  категории  в          поверхностные водоемы       определяются       народнохозяйс-          твенной их    значимостью    и    характером    водопользова-          ния.После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение          качества воды   в   водоемах,однако   это  не  должно  замет-          но отражаться  на  его  жизни  и  на   возможности   дальней-          шего использования   водоема   в   качестве   источника   во-          доснабжения,для культурных     и     спортивных     мероприя-          тий,рыбохозяйственных целей.                Наблюдение за   выполнением   условий    спуска    про-          изводственных сточных    вод    в    водоемы   осуществляется          санитарно-эпидемиологическими станциями      и      бассейно-          выми управлениями.                                 - 9 -                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   водо-          пользования проводится    органами    Государственного    са-          нитарного надзора с учетом перспектив использования водоемов.                Приведенные в правилах нормативы качества воды водоемов          относятся к   створам,расположенным   на   проточных    водо-          емах на   1   км   вышеближайшего  по  течению  пункта  водо-          пользования,а на   непроточных   водоемах   и    водохранили-          щах 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  гра-          ниц.При использовании  прибрежных   районов   морей   в   ка-          честве приемника    производственных   сточных   вод   содер-          жание вредных   веществ   в   море   не   должно    превышать          ПДК,установленные по              санитарно-токсикологическо-          му,общесанитарному и     органолептическому      лимитирующим          показателям вредности.При    этом    требования    к   спуску          сточных вод   дифференцированы   применительно    к    харак-          теру водопользования.Море    рассматривается   не   как   ис-          точник 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   состо-          яние водных    экологических    систем.В    результате   про-                                 - 10 -          цессов превращения    загрязняющих    водоемы    веществ,про-          текающих под    воздействием    природных   факторов,в   вод-          ных 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    загряз-          нения,их спуск   в   городскую   водоотводящую   сеть   огра-          ничен рядом     требований.Выпускаемые     в    водоотводящую          сеть производственные   сточные    воды    не    должны:нару-          шать работу    сетей   и   сооружений;оказывать   разрушающе-          го воздействия  на  материал   труб   и   элементы   очистных          сооружений;содержать более      500мг/л      взвешенных     и          всплывающих веществ;содержать     вещества,способные      за-          сорять сети   или   отлагаться   на   стенках  труб;содержать          горючие примеси   и   растворенные    газообразные    вещест-          ва,способные образовывать      взрывоопасные     смеси;содер-          жать вредные      вещества,препятствующие       биологической          очистке сточных   вод   или   сбросу  в  водоем;иметь  темпе-          ратуру выше   40   С.Производственные   сточные    воды    не          удовлетворяющие этим       требованиям,должны       предвари-          тельно 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  допол-          няться сооружениями    биологической    либо     физико-хими-          ческой очистки,а    при    более    высоких   требованиях   в                                 - 11 -          состав очистных     сооружений     включаются      сооружения          глубокой очистки.Перед    сбросом    в    водоем    очищенные          сточные воды    обеззараживаются,образующийся     на     всех          стадиях очистки   осадок   или   избыточная   биомасса   пос-          тупает на   сооружения    по    обработке    осадка.Очищенные          сточные воды   могут   направляться   в   оборотные   системы          водообеспечения промышленных     предприятий,на      сельско-          хозяйственные нужды    или    сбрасываться   в   водоем.Обра-          ботанный осадок      может       утилизироваться,уничтожаться          или складироваться.                Механическая очистка    применяется    для    выделения          из сточных   вод   нерастворенных   минеральных   и   органи-          ческих примесей.Как    правило,    она    является    методом          предварительной очистки    и    предназначена    для   подго-          товки сточных   вод   к   биологическим   или    физико-хими-          ческим 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   дейс-          твием гравитационных   сил   оседают   на    дно    отстойни-          ка,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   плотнос-                                 - 12 -          тей.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  биологическо-          го окисления    органических    соединений,содержащихся     в          сточных водах.Биологическое      окисление     осуществляется          сообществом микроорганизмов,включающим              множество          различных бактерий,простейших    и    ряд   более   высокоор-          ганизованных организмов-водорослей,грибов                   и          т.д.,связанных между   собой   в   единый   комплекс  сложны-          ми 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   биологи-          ческими 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.                                 - 13 -                        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".