СТОЧНЫЕ ВОДЫ: источники образования, основные характеристики. Условия сброса сточных вод. Москвичева Анастасия Владимировна – к. т. н. , доцент кафедры «Водоснабжение и водоотведение» Волгоградского государственного архитектурностроительного университета
Основные направления использования воды человеком: 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).
Классификация вод по целевому назначению на промышленных предприятиях Вода Хозяйственнопитьевая Технологическая Поливная Энергетическая Охлаждающая Технологическая Подпиточная (добавочная) Оборотная Средообразующая Промывающая Реакционная
Виды сточных вод 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.
Системы водоотведения 1) Общесплавная. 2) Раздельная: полная и неполная. 3) Полураздельная. 4) Комбинированная.
Системы водоотведения 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.
Системы водоотведения По способу использования воды предприятиями, производственные системы водоснабжение и водоотведения могут быть: 1) Прямоточные. 2) С последующим использованием воды. 3) Оборотные. 4) Замкнутые.
Системы водоотведения промышленного предприятия П 2 П П ОС НС а ОС П 1 НС б в НС Рис. 1 Схемы водоотведения промышленного предприятия: а – прямоточная без очистки сточных вод; б – прямоточная с очисткой
Системы оборотного водоснабжения. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий. П П П ОС ОХ а НС Добавочная вода ОС НС б Добавочная вода НС в ОХ добавочная вода Рис. 2 Схемы оборотного водоснабжения: а – с охлаждением воды; б – с очисткой воды; в – с очисткой и охлаждением воды
Виды сточных вод 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.
Классификация примесей сточных вод по фазово-дисперсному состоянию 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).
Классификация примесей сточных вод по происхождению 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).
Санитарно-химический анализ сточных вод 1) Физические показатели качества воды: температура; окраска; запах; прозрачность по шрифту; 2) р. Н; 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 – 10000 С) и нелетучую части;
Санитарно-химический анализ сточных вод 6) сухой остаток с делением на летучую и нелетучую части; 7) БПК 5 и БПКполн 8) общая кислотность и щелочность; 9) частичная окисляемость (по КМn. O 4); 10) ХПК; 11) Компоненты, которыми загрязняется вода в процессе ее образования, например ионы тяжелых металлов, фенолы, СПАВ, нефтепродукты.
Условия спуска сточных вод в канализационную сеть 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;
Условия спуска сточных вод в канализационную сеть Выпускаемые в городскую канализационную сеть загрязненные промышленные сточные воды не должны: 4) иметь: температуру более 400 С, концентрацию жиров не более 10 мг/дм 3, концентрацию фенолов не более 15 мг/дм 3, р. Н 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.
Условия спуска сточных вод в канализационную сеть г. Волгограда № п/п Наименование показателя Допустимая концентрация, мг/дм 3 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 (NО 2 -) и нитрат (NО 3 -) ионов 1, 00
Условия спуска сточных вод в канализационную сеть № п/п Наименование показателя Допустимая концентрация, мг/дм 3 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
Условия спуска сточных вод в канализационную сеть № п/п Наименование показателя Допустимая концентрация, мг/дм 3 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
Условия спуска сточных вод в водные объекты 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»
Условия спуска сточных вод в водные объекты 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 (горносанитарной) охраны лечебно-оздоровительных местностей и курортов; - рыбоохранных зон, рыбохозяйственных заповедных зон.
Условия спуска сточных вод в водные объекты 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.
Расчет величин НДС для отдельных выпусков сточных вод в водотоки 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
Расчет величин НДС для отдельных выпусков сточных вод в водотоки Основная расчетная формула для определения Cндс без учета неконсервативности вещества имеет вид: Сндс = n*(Cпдк – Сф)+Сф (2) где Спдк - предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в воде водотока, г/м 3; Сф - фоновая концентрация загрязняющего вещества в водотоке (г/м 3) выше выпуска сточных вод; n - кратность общего разбавления сточных вод в водотоке, равная произведению кратности начального разбавления nн на кратность основного разбавления nо (основное разбавление, возникающее при перемещении воды от места выпуска к расчетному створу). n = n н * nо (3)
Расчет величин НДС для отдельных выпусков сточных вод в водотоки С учетом неконсервативности загрязняющего вещества расчетная формула для определения Сндс имеет вид: Сндс = n*(Спдк*еk*t – Cф)+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.
Расчет величин НДС для отдельных выпусков сточных вод в водотоки При установлении НДС по БПК расчетная формула имеет вид: Сндс = n*((Спдк – Ссм)*еk 0*t – Cф)+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.
Расчет величин НДС для отдельных выпусков сточных вод в водотоки 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.
Расчет величин НДС для отдельных выпусков сточных вод в водотоки Допустимое изменение температуры водного объекта после выпуска в них очищенных сточных вод. Для водных объектов питьевого и хозяйственнобытового 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.
Основные тенденции к ухудшению качества воды природных источников снижение р. Н 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.
Пути снижения количества загрязненных промышленных сточных вод 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.
Классификация методов очистки сточных вод механические; физико-химические; биологические; термические.
Методы очистки сточных вод от нерастворимых примесей 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.
Методы очистки сточных вод от растворимых примесей К методам очистки сточных вод от минеральных примесей относятся: дистилляция; ионный обмен; обратный осмос; электродиализ; замораживание; реагентые методы.
Методы очистки сточных вод от растворимых примесей 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 растворимых примесей Методы очистки сточных вод от газов: отдувка; нагрев; реагентные методы.
Спасибо за внимание!
Скачать презентацию СТОЧНЫЕ ВОДЫ источники образования основные характеристики Условия сброса
Лекция 1. Очистка пр.сточных вод.pptx