Реферат: Строение атмосферы, гидросферы и литосферы

--PAGE_BREAK--Содержание веществ в речной воде в черте города, мг/л.



Показатели

Значения показателей в пунктах отбора проб (створах)

1

2

з

Взвешенные вещества

3,3

9,7

19,2

Сухой остаток

237

260

415

БПКз

2,3

2,6

4,1

ХПК

21

27

33

Азот аммонийный

0,8

1,6

1,9

Хлориды

17

22

46

Сульфаты

29

38

49

Железо

0,31

0,35

0,64

Марганец

0,05

0,05

0,07

Цинк

0,04

0,05

0,06

Медь

0,02

0,02

0,02

Стронций

0,31

0,41

0,52

Приведенные примеры изменений химического соста­ва речной воды в городской черте свидетельствуют о боль­шом и неблагоприятном влиянии на него города вследствие выпусков недостаточно очищенных производст­венных сточных вод и поступления поверхностного стока с территорий промышленных предприятий. Поверхност­ный сток с городских территорий— это дождевой сток, паводковые воды, снегосвал и поливомоечные воды. Все компоненты поверхностного стока несут в водоемы за­грязнения.   

Например, в сухой период года речная вода содержит меньше различных загрязняющих веществ, чем во время дождя. В дождь в реку поступают стоки с различных тер­риторий и в потоке речной воды увеличивается содержа­ние взвешенных веществ, азота аммонийных солей, био­логически разрушаемых и трудноокисляемых органичес­ких веществ (см. таблицу ниже).
Содержание веществ в потоке речной воды в сухой период

и после дождя, г/с


Показатели

Значения показателей в пунктах отбора проб

(створах)

1

2

3

в сухой

период

после дождя

в сухой период

после дождя

в сухой период

после дождя

Взвешенные вещества

197

1166

298

1933

1180

5024

БПК

91

405

146

393

302

629

ХПК

1002

1410

1188

1582

2371

3409

Азот аммонийный

18

34

26

34

51

129



В пунктах, расположенных ниже промышленных зон в городе, это увеличение количества загрязнений в потоке воды особенно заметно. Снег, выпадающий в городе, аккумулирует значитель­ное количество загрязнений, в том числе компонентов промышленного происхождения. В связи с этим свал сне­га с улиц в реку, а также поступление в нее талых вод являются существенными источниками загрязнения реч­ной воды взвешенными веществами, нефтепродуктами, трудноокисляемыми органическими веществами. Снегосвал и талые воды вносят больше загрязнений, чем дож­девые стоки:

Количество веществ, вносимое в реку

в весенний период, г в1 с


Показатели

Значения показателей в пунктах отбора (створах)

1

3

талые воды

снег

талые воды

снег

Взвешенные

вещества

2000



8400

7800

600

ХПК

2600

3400

2200

1200

Азот аммонийный

70

60

40

20

Нефтепродукты

—

200

180

20

   В таблицах даны показатели количества загряз­няющих веществ в конкретном створе реки. Для опре­деления концентрации загрязнений необходимо знать расход воды в реке.   

Таким образом, совершенно очевидно, что для пре­дотвращения загрязнения поверхностных водоемов про­изводственными сточными водами и поверхностным сто­ком с производственных территорий необходима эффек­тивная очистка стоков от всех вредных веществ, способ­ных сделать воду поверхностных водоемов непригодной для различных целей  водопользования. Для сохране­ния качества воды поверхностных водоемов разработа­ны условия выпуска производственных сточных вод. Об­щие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные водоемы определяются хозяйственной зна­чимостью и характером водопользования. После выпуска сточных вод допускается некоторое изменение состава воды в водоемах, однако это не должно заметно отра­жаться  на его жизни и возможностях дальнейшего ис­пользования в качестве источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей.   

Условия выпуска производственных сточных вод в во­доемы регламентируются “Правилами охраны поверх­ностных вод от загрязнения сточными водами” и “Прави­лами санитарной охраны прибрежных  районов морей” Министерства здравоохранения СССР, содержащими указания по предотвращению и устранению загрязнения производственными сточными водами поверхностных во­доемов— рек, озер, искусственных каналов, водохрани­лищ и морей.   

Наблюдение за санитарным состоянием водоемов и соблюдением условий выпуска производственных сточ­ных вод осуществляется санитарно-эпидемиологическими станциями и бассейновыми управлениями.    Порядок осуществления контроля качества воды по­верхностных водоемов определяется сезонными колеба­ниями состава воды и характером их хозяйственного ис­пользования. Контроль заключается в периодических комплексных обследованиях водоемов и в химических, микробиологических и гидробиологических анализах об­разцов воды. Число пунктов отбора и количество отоб­ранных проб определяется в соответствии с гидрологиче­скими особенностями водоема и расположением источни­ков загрязнения.   

В отобранных образцах воды определяются следую­щие показатели: температура, прозрачность, запах, рН, содержание взвешенных веществ  и их зольность, сухого остатка и его зольность, жесткость, щелочность, содер­жание растворенного кислорода, окисляемость, БПК, ХПК, содержание общего железа, кальция, азота, аммо­нийных солей, нитритов, нитратов, сульфатов, фосфатов, хлоридов. Кроме того, в соответствии с местными услови­ями производится анализ на содержание специфических компонентов производственных сточных вод— металлов, нефтепродуктов, пестицидов.   

Микробиологические и гидробиологические анализы дополняют данные о химическом составе и характеризу­ют степень эпидемиологической опасности и эффект воз­действия сбросов производственных сточных вод на эко­систему водоемов. Содержание вредных веществ в воде водоемов и в производственных стоках нормируется на основе опреде­ления предельно допустимых концентраций (ПДК)— ос­новного гигиенического критерия качества воды водоемов, используемого органами Государственного контро­ля. ПДК — это максимальные концентрации, при кото­рых вещества не оказывают прямого или опосредован­ного влияния на состояние здоровья населения и не ухуд­шают гигиенических условий водопользования.   

ПДК устанавливаются на основе определения влия­ния веществ на организм человека с учетом различных признаков вредности (токсичности, изменения органолептических свойств воды и санитарного режима водоемов). ПДК для используемого вещества устанавливается по то­му признаку вредности, при котором концентрация этого вещества наименьшая, и этот признак устанавливается для данного вещества лимитирующим.   

В нашей стране ПДК приняты как основной норматив, слу­жащий для предупредительного и текущего санитарного надзора. Соблюдение этого норматива на практике спо­собствует сохранению воды поверхностных водоемов, при­годной для быта и отдыха населения. Это — основной критерий эффективности разрабатываемых и проводимых водоохранных мероприятий, основа расчета предельно попустимого сброса предприятий (ПДС), основа прогно­за качества воды при развитии промышленности в новых осваиваемых районах.     

Нормативные качества воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Пра­вила устанавливают нормативы качества воды для водо­емов по двум видам водопользования: к первому виду относятся участки водоемов, используемые в качестве источника для централизованного или нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности; ко второму виду — участки водоемов, используемые для ку­пания, спорта и отдыха населения, а также находящиеся в черте населенных пунктов.   

Отнесение водоемов к тому или иному виду водополь­зования производится органами Государственного сани­тарного надзора с учетом перспектив использования водо­емов. Приведенные в правилах нормативы качества воды во­доемов относятся к створам, расположенным на проточных водоемах на1 км выше ближайшего по течению пун­кта водопользования (водозабор для хозяйственно-питьевого водоснабжения, места купания и организованного отдыха, территория населенного пункта и т.д.), а на  непроточных водоемах и водохранилищах на1 км в обе  стороны от пункта водопользования.   

Для  каждого из двух видов водопользования прави­лами установлены приведенные ниже показатели состава воды водоема в пунктах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.   

Растворенный кислород.В воде водоема (после сме­шения с ней сточных вод) количество растворенного кис­лорода не должно быть менее4 мг/л в любой период года в пробе, отобранной до12 ч дня.   

Биохимическая потребность в кислороде.Полная потребность воды в кислороде при температуре20°С не  должна превышать3 и6 мг/л для водоемов соответственно первого и второго вида, а также морей.   

Взвешенные  вещества.Содержание  взвешенных ве­ществ в воде водоема после спуска сточных вод не дол­жно увеличиваться более чем на0,25 и0,75 мг/л для во­доемов соответственно первого и второго вида. Для водо­емов, содержащих в межень более30 мг/л природных  минеральных веществ, допускается увеличение концент­рации взвешенных веществ в воде до5%. Сточные воды, содержащие взвешенные вещества со скоростью осаж­дения более0,4 мм/с для проточных водоемов и более  0,2 мм/с для водохранилищ, спускать запрещается.   

Запахи и привкусы.Вода не должна приобретать за­пахов и привкусов интенсивностью более3 баллов для морей и2 баллов, обнаруживаемых для водоемов перво­го вида непосредственно или при последующем хлориро­вании и для водоемов второго вида непосредственно. Вода не должна сообщать посторонних запахов и привку­сов мясу рыбы.   

Окраска.В столбике воды высотой20 см для водоемов  первого вида и10 см для водоемов второго вида и морей окраска не должна обнаруживаться.   

Реакция воды.После смешения  со сточными водами реакция воды водоема должна  быть 6,5<img width=«13» height=«16» src=«ref-1_807993263-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">рН<img width=«13» height=«16» src=«ref-1_807993263-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">8,5.   

Ядовитые вещества.Концентрация ядовитых веществ не должна оказывать прямое или косвенное вредное дей­ствие на здоровье населения.   

Плавающие примеси.Сточные воды не должны содержать минеральных масел и других плавающих веществ в таких количествах, которые способны образовать на поверхности водоема пленки, пятна и скопления.   

Возбудители заболеваний.В воде водоемов не дол­жно быть возбудителей заболеваний. Сточные воды, со­держащие возбудители заболеваний, должны подвергать­ся обеззараживанию после предварительной очистки. Методы обеззараживания биологически очищенных сточ­ных вод должны обеспечивать коли-индекс не более1000 при содержании остаточного хлора не менее 1,5 мг/л. Коли-индекс для морской воды должен быть согласован с органами Государственного санитарного надзора.   

Минеральный состав.Для водоемов первого вида ми­неральный состав не должен превышать по плотному ос­татку1000 мг/л, в том числе хлоридов350 мг/л и сульфа­тов500 мг/л, а для водоемов второго вида состав норми­руется по приведенному выше показателю “Привкусы”.   

Температура.В результате спуска в водоем сточных вод температура воды в нем не должна повышаться ле­том более чем на3° по сравнению  со среднемесячной температурой воды самого жаркого месяца года за пос­ледние10 лет.    

Нормативы качества воды водоемов, используемых в рыбохозяйственных целях. Эти нормативы установлены применительно к двум видам  водопользования: к перво­му виду относятся водоемы, используемые для воспроиз­водства и сохранения ценных сортов рыб; ко второму — водоемы, используемые для всех других рыбохозяйст­венных целей. Вид рыбохозяйственного использования во­доема определяется органами Рыбоохраны с учетом пер­спективного развития рыбного хозяйства и промысла. Нормативы состава и свойств воды водоемов, исполь­зуемых для рыбохозяйственных целей, в зависимости от местных условий могут относиться к району выпуска сточных вод при быстром смешении их с водой водоема или к району ниже выпуска сточных вод с учетом возмож­ной степени их смешения и разбавления на участке от места выпуска до ближайшей границы рыбохозяйствен­ного участка водоема. На участках массового нереста и нагула рыб выпуск сточных вод не разрешается. При  выпуске сточных вод в рыбохозяйственные водоемы предъявляются более высокие требования, чем при выпуске сточных вод в водоемы, используемые для питье­вых и культурно-бытовых нужд населения.

Растворенный кислород.В зимний период количество растворенного кислорода не должно быть ниже6 и4 мг/л для водоемов соответственно первого и второго вида, в летний период — не ниже6 мг/л в пробе, отобранной до12 ч дня для всех водоемов.   

Биохимическая потребность в кислороде.БПКполн при температуре20 °С не должна превышать3 мг/л в водо­емах обоих видов. Если в зимний период содержание ра­створенного кислорода в воде водоемов первого и вто­рого вида водопользования снижается соответственно до 6 и4 мг/л, то можно допустить сброс в них только тех сточных вод, которые не изменяют ВПК воды.   

Ядовитые вещества.Концентрация ядовитых веществ не должна оказывать прямое или косвенное вредное дей­ствие на рыб и водные организмы, служащие кормом для рыб.   

Температура.В результате спуска в водоем сточных вод температура воды в нем не должна повышаться в лет­ний период более чем на3°, а в зимний более чем на5°. Следует учитывать, что с повышением температуры вос­приимчивость организмов к токсичным веществам  увеличивается.

Предельно допустимые концентрации радиоактивных веществ в воде водоемов регламентируются “Санитар­ными  правилами работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений”.

Большое внимание в последние годы уделяется вопро­сам предупреждения 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 расстоянии300 м в сторону от этих границ.    При использовании прибрежных районов морей в ка­честве приемника производственных сточных вод содер­жание вредных веществ в морях не должно превышать ПДК, установленные по санитарно-токсикологическому, общесанитарному и органолептическому лимитирующим показателям вредности. При этом требования к спуску сточных дифференцированы применительно к характеру водопользования. Море рассматривается не как источник водоснабжения, а как лечебный, оздоровительный, культурно-бытовой и гигиенический фактор. Правила относятся не к морю вообще, а к только к тем прибрежным его районам, которые предназначены для лечения, отдыха, купания, спортивных мероприятий и находятся в пределах границ населенных пунктов, санаториев, домов отдыха, туристических баз и пр.

Состав и свойства воды поверхностных водоемов в пунктах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования не должны превышать нормативы, изложенные в приложении 1 к “Правилам охраны поверхностныхвод от загрязнения сточными водами” и в переч­не “Предельно допустимые концентрации (ПДК)  и ори­ентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воде водоемов хозяйственно-питьево­го и культурно-бытового водопользования”(1983).    

Основы нормирования в санитарной охране водоемов базируются на ПДК отдельных вредных веществ, посту­пающих в водоемы со сточными водами. Практически же в их составе после соответствующей очистки при спуске в водоемы содержатся десятки различных вредных  ве­ществ, совместное присутствие которых может взаимно усиливать вредное воздействие.    

С. Н. Черкинским была предложена методика расчета условий спуска производственных сточных вод при совместном присутствии в них нескольких вредных веществ. В соответствии с этой методикой сумма концентраций всех веществ (нормируемых по одному признаку вредности), выраженных в долях от соответствующих ПДК для каждого вещества в отдельности, не должна превы­шать единицы.   

В соответствии с новыми разработками ПДК и ОБУВ лимитирующий  признак вредности учи­тывается при совместном содержании нескольких вредных веществ в воде. В случае присутствия в воде веществ  1-го и 2-го класса опасности рассчитывается суммарный  показатель (по методике С.Н. Черкинского)  по формуле:

<img width=«187» height=«47» src=«ref-1_807993651-463.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">

или

<img width=«80» height=«47» src=«ref-1_807994114-441.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">,
где С1, С2, …, Сi— концентрации веществ 1-го и 2-го класса опасно­сти в воде водоема;

С1п.д.,С2п.д.,..., Сiп.д.—ПДК, установленные для соответствующих  веществ в воде водоема.

   Если при расчете условие формулыне соблюда­ется, то санитарное состояние водоема не удовлетворяет нормативным требованиям и необходимо осуществить мероприятия по повышению эффективности очистки про­изводственных сточных вод перед их спуском в водоем.   

Все расчеты по определению условий спуска сточных вод в водоем следует производить для самых невыгод­ных гидрологических условий:    для незарегулированных рек — на средний расход наиболее маловодного месяца гидрологического года95%-ной обеспеченности;

для нижних бьефов зарегулированных рек — на  ми­нимальный  гарантированный пропуск гидроузла;   

для озер и водохранилищ — при наименьших уровнях воды в них;   

для морей, озер, водохранилищ — при наиболее неблагоприятном направлении течений к ближайшему пун­кту водопользования.   

Условия спуска сточных вод в водоемы, изложенные в Правилах, распространяются на все объекты канализования независимо от их ведомственной подчиненности.
7. Очистка сточных вод от суспензий и взвесей.
При выборе способов и технологического оборудования для очистки сточных вод от примесей необходимо учитывать, что задан­ные эффективность и надежность работы любого очистного устрой­ства обеспечиваются в определенном диапазоне значений концентра­ций примесей и расходов сточной воды. Например, залповые сбросы отработанных технологических растворов в термических, травильных и гальвани­ческих цехах вызывают существенное увеличение концентрации тя­желых металлов в сточных водах на входе в очистные сооружения. Быстрое таяние снега, а также интенсивные дожди вызывают суще­ственное увеличение расхода поверхностных сточных вод на входе в очистные сооружения.   

Для обеспечения нормальной эксплуатации очистных сооруже­ний в указанных случаях  необходимо усреднение концентрации примесей или расхода сточной воды, а в некоторых случаях и по обоим показателям одновременно. С этой целью на входе в очист­ные сооружения устанавливают усреднители, выбор и расчет кото­рых определяются характеристиками залповых сбросов. Например, методика  расчета усреднителей концентрации примесей, заключа­ющегося в определении объема усреднителя, зависит от значения коэффициента подавления

<img width=«104» height=«47» src=«ref-1_807994555-363.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071">,

где Сmax— максимальная концентрация примесей в залповых сбро­сах сточной воды;

Сср— средняя концентрация примесей в сточной воде на входе в очистные устройства;

Сд— допустимая концентра­ция примесей в сточной воде, при которой обеспечивается нормаль­ная эксплуатация очистных сооружений.

При<img width=«45» height=«23» src=«ref-1_807994918-243.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072"> объем усреднителя определяют по формуле

<img width=«84» height=«23» src=«ref-1_807995161-301.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073"> ,

где <img width=«27» height=«21» src=«ref-1_807995462-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074"> — превышение рас­хода сточных вод при залповом сбросе;

<img width=«19» height=«23» src=«ref-1_807995679-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075"> —продолжительность зал­пового сброса.

При <img width=«45» height=«23» src=«ref-1_807995875-235.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076"> объем усреднителя определяют по фор­муле

<img width=«101» height=«72» src=«ref-1_807996110-437.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">  .

После расчета объема усреднителя выбирают необходимое число секций, исходя из условия

<img width=«76» height=«41» src=«ref-1_807996547-320.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">,

где Н — высота секции усреднителя;

<img width=«21» height=«23» src=«ref-1_807996867-214.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">=0,0025 м/с — допус­тимая скорость движения сточной воды в усреднителе.   

Существует большое количество способов очистки сточных вод и различные виды их классификации. Выбор необходимых способов при проектировании станций очистки, как правило, основывается на виде и концентрации преобладающих примесей сточных вод, а именно механических (взвешенных), растворенных и органических. В данном вопросе рассматривается очистка сточных вод только от суспензий и взвесей.


Очистка сточных вод от твердых частиц в зависимости от их свойств, концентрации и фракционного состава на предприятиях осуществляется методами процеживания, от­стаивания, отделения твердых частиц в поле действия центробеж­ных сил и фильтрования.   

Процеживание — первичная стадия очистки сточных вод — предназначено для выделения из сточных вод крупных нерастворимых примесей размером до25 мм, а также более мелких волокнистых загрязнений, которые в процессе дальнейшей обработки стоков препятствуют нормальной работе очистного оборудования. Процежива­ние сточных вод осуществляется пропусканием воды через решетки и волокноуловители.    Решетки, изготовленные из металлических стержней с зазором между  ними5 — 25 мм, устанавливают в коллекторах сточных вод вертикально или под углом60 — 70° к горизонту. Размеры попереч­ного сечения решеток выбирают из условия минимальных потерь давления потока на решетке. Скорость сточной воды в зазоре меж­ду стержнями решетки не должна превышать значений0,8 — 1,0 м/с при максимальном расходе сточных вод. Расчет решеток сводится к определению числа зазоров n, ширины решетки Bи потерь напора <img width=«23» height=«21» src=«ref-1_807997081-209.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">сточной воды на ней по формулам:

<img width=«100» height=«47» src=«ref-1_807997290-349.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">,

где QV—объемный расход сточной воды;

b—ширина прозора;

H—глубина коллектора;

<img width=«21» height=«23» src=«ref-1_807997639-212.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082"> — скорость движения сточной воды в прозорах;

<img width=«111» height=«23» src=«ref-1_807997851-398.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083">,

где <img width=«15» height=«19» src=«ref-1_807998249-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084"> — толщина стержня;

<img width=«85» height=«44» src=«ref-1_807998448-327.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">,

где <img width=«16» height=«15» src=«ref-1_807998775-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086"> — скорость в канале перед решеткой (<img width=«16» height=«15» src=«ref-1_807998775-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">=0,7 – 0,8 м/с);

k—  коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления решетки в процессе осаждения в ее зазорах примесей сточных вод, принимает­ся равным2 — 3;

<img width=«13» height=«21» src=«ref-1_807999163-205.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088"> — коэффициент местного сопротивления решеток;

<img width=«113» height=«55» src=«ref-1_807999368-415.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089">;

<img width=«16» height=«21» src=«ref-1_807999783-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090"> — коэффициент, характеризующий форму попе­речного сечения стержней решетки: для круглых стержней<img width=«16» height=«21» src=«ref-1_807999783-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091"> рав­но1,79; прямоугольных — 2,42; овальных — 1,83;

<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_808000189-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092"> — угол накло­на решетки к горизонту.

При эксплуатации решетки должны непрерывно очищаться, что осуществляется, как правило, механически, и лишь при задержании примесей в количествах менее0,0042 м3/ч допускается ручная очистка. Промышленность выпускает вертикальные решетки марки РММВ-1000, применяемые при ширине и глубине коллектора, равных1000 мм, а  также  наклонные решетки  марок  МГ<img width=«37» height=«41» src=«ref-1_808000383-251.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">98, МГ<img width=«40» height=«41» src=«ref-1_808000634-260.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094">98, используемые при ширине коллектора, равной800 (1600) мм, и глубине 1200 (2000) мм. Эти решетки очищают от задерживаемых примесей механически с  помощью  вертикальных (РММВ-1000)  и поворотных граблей. В зависимости от состава примеси, снятые с решеток, измельчают на специальных дробилках и сбрасывают в поток сточной воды за решеткой или направляют на переработку. Однако эта процедура усложняет технологическую схему очистки сточных вод и ухудшает качество воздушной среды в помещениях очистных станций. Для устранения этих недостатков применяют решетки-дробилки, измельчающие задержанные приме­си, не извлекая, их из воды. Промышленность выпускает решетки-дробилки марок РД-200 и РД-600 с диаметром барабанов соответ­ственно200 и600 мм. Средний размер измельченных ими примесей не превышает10 мм.   

Отстаиваниеосновано на особенностях процесса осаждения твер­дых частиц в жидкости. При этом может иметь место свободное осаждение неслипающихся частиц, сохранивших свои формы и раз­меры, и осаждение частиц, склонных к коагулированию и изменя­ющих при этом свою форму и размеры. Закономерности свободного осаждения частиц практически сохраняются при объемной концен­трации осаждающихся  частиц до1%, что соответствует их массо­вой концентрации не более2,6кг/м3 (для частиц с <img width=«16» height=«17» src=«ref-1_808000894-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095">=2600 кг/м3).    

Расчет очистных сооружений для отстаивания сточных вод тре­бует определения скорости осаждения (скорости витания) твердых частиц в жидкости. Скорость осаждения <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_808001090-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096"> может быть получена решением уравнения Стокса для движения сферической частицы в жидкости с учетом влияния силы гидравлического сопротивления, массовых сил и силы Архимеда:

<img width=«127» height=«48» src=«ref-1_808001300-424.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097">

Это уравнениесправедливо для ламинарного режима движе­ния (осаждения) частицы в жидкости. С увеличением размеров час­тиц скорости их осаждения возрастают и ламинарный режим течения нарушается. Для крупных частиц (dч>1мм) скорость осажде­ния определяется по формуле Риттенгера

<img width=«144» height=«51» src=«ref-1_808001724-443.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098">

где k— коэффициент, зависящий от формы и состояния поверхно­сти частиц. Экспериментальные исследования показали, что в зависимости от вида частиц, их формы, размеров и состояния поверхно­сти величина коэффициентаk составляет1,2...2,3.    

Очистку сточных вод отстаиванием осуществляют в песколовках и отстойниках. Песколовки применяют для выделения частиц песка (стоки литейных цехов), окалины (стоки кузнечно-прессовых и про­катных  цехов) и т.д. В зависимости от направления движения сточной воды песколовки делят на горизонтальные с прямолиней­ным и круговым движением воды, вертикальные и аэрируемые пес­коловки.   

В горизонтальной песколовки с прямолинейным движением сточной воды, вода поступает в песко­ловкучерез входной патрубок. Оседающие в процессе движения воды твердые частицы скапливаются в шламосборникеи на дне песколовки, а очищенная сточная вода через выходной патрубокнаправляется для дальнейшей обработки. Удаление осадка из пес­коловок осуществляют, как правило, ежесуточно. Глубину h1выби­рают из условия <img width=«63» height=«47» src=«ref-1_808002167-298.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">: где <img width=«25» height=«23» src=«ref-1_808002465-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">— время движения воды в песколовке, составляет обычно30...100 с. Длину песколовки определяют по формуле <img width=«65» height=«47» src=«ref-1_808002671-298.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101">, где <img width=«16» height=«15» src=«ref-1_807998775-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102">=0,15...0,3 м/с — скорость движения воды в песколовке;k=1,3...1,7 — коэффициент, учитывающий влия­ние турбулентности и неравномерности скоростей движения сточной воды в песколовке. Ширину  В песколовки  определяют  с учетом реализации заданного расхода сточных вод (Q);<img width=«65» height=«45» src=«ref-1_808003163-305.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103">, где n— число секций в песколовке.   

Расчет вертикальных песколовок заключается в определении требуемой ее глубины <img width=«75» height=«25» src=«ref-1_808003468-275.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104"> в предположении <img width=«57» height=«25» src=«ref-1_808003743-252.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">, где <img width=«21» height=«25» src=«ref-1_808003995-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106">=0,03...0,04 м/с — вертикальная составляющая скорости движения воды; время пребывания сточной воды в песколовке для практиче­ских расчетов принимают120 с.   

Для разделения твердых частиц по фракционному составу или по плотности применяют аэрируемые песколовки, в состав которых входят входная труба, воздуховод, воздухораспредели­тели, выходная труба, шламосборникс отверстиемдля уда­ления шлама. Крупные фракции осаждаются, как и в горизонталь­ных песколовках. Мелкие же частицы, обволакиваясь пузырьками воздуха, всплывают наверх и с помощью скребковых механизмов удаляются с поверхности. Длина таких песколовок<img width=«67» height=«47» src=«ref-1_808004206-289.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">. Время пребывания сточ­ной воды в песколовке составляет   30...90 с, <img width=«21» height=«24» src=«ref-1_808004495-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">=0,l...0,2м/с, удель­ный расход аэрируемого воздуха0,00083...0,0014 м3/(м2*с).    

Отстойники использу­ют для выделения из сточных вод твердых час­тиц  размером менее0,25 мм. По направлению дви­жения сточной воды в отстойниках последние делят на горизон­тальные, вертикальные, радиальные и комбинированные.   

При расчете отстойников определяют его длину и высоту. Суще­ствует несколько методов расчета длины отстойников, отличающих­ся физической моделью течения жидкости в нем с учетом завихре­ний жидкости, осаждения частиц и т.п.

Расчетная схема горизонтального отстойника, предложенная А. И. Жуковым. Здесь отстойник по длине разбит на три зоны: в первой зоне длиной l1наблюдается неравномерное распределение скоростей по глубине потока. Длина этой зоны <img width=«99» height=«47» src=«ref-1_808004703-357.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">, где ho— высота движущегося слоя в начале отстойника, принима­ется равной0,25 Н; k=(0,018 — 0,02)<img width=«21» height=«24» src=«ref-1_808005060-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110">. Во второй зоне длинойl2скорость потока считается постоянной. При движении в этой зоне большая часть частиц загрязнений долж­на осесть в иловую часть отстойника, поэтому <img width=«108» height=«47» src=«ref-1_808005271-527.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">, гдеh1— максимально возможная высота подъема частицы в первой зоне. В третьей зоне длиной l3скорость потока увеличивается, и ус­ловия осаждения частиц ухудшаются. Длина этой зоны определя­ется по формуле <img width=«60» height=«44» src=«ref-1_808005798-291.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">, где <img width=«15» height=«15» src=«ref-1_808000189-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113"> — угол сужения потока жидко­сти в выходной части отстойника, принимается равным25 — 30°.    

Для расчета длины отстойника L=l1+l2+l3должны быть за­даны: расход сточной воды и геометрические размеры поперечно­го сечения отстойника.

Схема вертикального отстойника. В нем очищаемая сточная вода поступает по трубопроводув кольцевую зону, образованную цилиндрической перегородкойи корпусомотстойника. В процессе вертикального движения сточ­ная вода встречает на своем пути отражательное кольцо, направ­ляющее поток воды во внутреннюю полость перегородки, а твер­дые частицы оседают в шламосборник. Очищенная сточная вода поступает в кольцевой водосборники через трубопроводвыво­дится из отстойника. Осадок, скапливающийся в шламосборнике, периодически удаляется из него через трубопровод. При заданном расходе очищаемой сточной воды геометрические размеры отстой­ника выбирают таким образом, чтобы скорость движения сточной воды  в кольцевой зоне не превышала скорость оседания твердых частиц в воде. Вертикальные отстойники используют для выделе­ния окалины из сточных вод кузнечно-прессовых и  прокатных цехов.   

Широкое применение для очистки производственных сточных вод на больших заводах находят радиальные отстойники, обладающие  высокой  производительностью. Очищаемая сточная вода по входному патрубкус расширяющимся диаметром сечения на выходе поступает в отстойник и движется в радиальном направлении. Увеличение выходного диаметра патрубка обеспечи­вает при заданном расходе уменьшение скорости истечения сточ­ной воды из трубопровода и, следовательно, увеличение вероятно­сти ламинарного осаждения твердых частиц в отстойнике. Очищен­ная сточная вода по отводящим трубопроводамнаправляется для дальнейшей обработки, а шлам направляется в шламосборниквращающимся скребкоми через каналпериодически удаляется из отстойника. Диаметр отстойника рассчитывают по скорости осаждения наиболее мелких твердых частиц <img width=«39» height=«24» src=«ref-1_808006283-223.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">, за­держиваемых в отстойнике <img width=«93» height=«51» src=«ref-1_808006506-349.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">.На промышленных предприятиях используют радиальные отстойники  конструкции ВНИИ ВОДГЕО производительностью0,2...0,362 м3/с.    

Отделение твердых примесей в поле действия центробежных сил осуществляется в открытых или напорных гидроциклонах и центри­фугах.    Открытые гидроциклоны применяют для отделения из сточных вод крупных твердых частиц со скоростью осаждения более 0,02 м/с. Преимущества открытых гидроциклонов перед напорны­ми — большая производительность и малые потери напора, не пре­вышающие 0,5кПа. Эффективность очистки сточных вод от твердых частиц в гидроциклонах зависит от характеристик примесей (вида материала, размеров и формы частиц и др.), а также от конструк­ционных и геометрических характеристик самого гидроциклона.   

Схема открытого гидроциклона. Он состоит из входного патрубка, кольцевого водослива, трубы для отвода очищенной воды и шламоотводящей трубы. Кроме ука­занной схемы известны гидроциклоны  с нижним отводом очи­щенной воды и циклоны с внутренней цилиндрической  перего­родкой.   

Производительность открытого гидроциклона QV=0.785*qD2,


где D— диаметр цилиндрической части гидроциклона;

q— удель­ный расход воды, определяемый по формуле <img width=«75» height=«24» src=«ref-1_808006855-280.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116">; для откры­тых гидроциклонов с внутренней  цилиндрической  перегородкой <img width=«76» height=«24» src=«ref-1_808007135-269.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117">.   

При проектировании открытых гидроциклонов рекомендуются следующие  значения геометрических характеристик: D=2...l0 м; высота цилиндрической части H=D; диаметр входного отверстия d=0,1D(при одном отверстии), при двух входных отверстиях d=0,0707D;угол конической части <img width=«15» height=«15» src=«ref-1_808000189-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118">=60°.    

Напорные гидроциклоны по конструкции аналогичны циклонам для очистки газов от твердых частиц. Их производи­тельность определяют по формуле

 <img width=«103» height=«49» src=«ref-1_808007598-389.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119">, где

k— коэф­фициент, зависящий от условий входа сточной воды в гидроциклон; для гидроциклонов с диаметромD цилиндрической части0,125...0,6 м и углом конической части30° значение k=0,524;

<img width=«23» height=«21» src=«ref-1_807997081-209.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120"> — перепад дав­лений воды в гидроциклоне;

<img width=«16» height=«17» src=«ref-1_808000894-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121"> — плотность очищаемой сточной воды.   

Фильтрованиесточных вод предназначено для очистки их от тонкодисперсных твердых примесей с небольшой концентрацией. Процесс фильтрования  применяется также после физико-химиче­ских и биологических методов очистки, так как некоторые из этих методов сопровождаются выделением в очищаемую жидкость ме­ханических загрязнений.    Для  очистки сточных вод предприятий ис­пользуют два класса фильтров: зернистые, в которых очищаемую жидкость пропускают через насадки несвязанных пористых мате­риалов, и микрофильтры, фильтроэлементы  которых изготовлены из связанных пористых материалов.   

В зернистых фильтрах широко используют в качестве фильтроматериалов кварцевый песок, дробленый шлак, гравий, антрацит и т.п. Зернистые фильтры изготавливают однослойными и мно­гослойными.

Схема каркасно-насыпного фильтра. Очищаемая сточная вода поступает по коллекторуи через отверстия в нем равномерно распределяется по сечению фильтра. Нисходящий поток сточной воды проходит  через слои гравияи песка, через перфорированное днище, установлен­ное на поддерживающем слоегравия и через трубопроводот­водится из фильтра. Регенерацию фильтра осуществляют продувкой сжатого воздуха, подаваемого в фильтр по трубопроводу, с последующей обратной промывкой водой через вентиль. Скорость фильтрования в данном фильтре составляет0,0014...0,002 м/с  для сточной воды, поступающей в фильтр из циклона или отстой­ника; для сточной воды, поступающей в фильтр после биологиче­ской очистки,— не более0,0028 м/с.   

Схема зернистого фильтра для очистки  больших расходов сточных вод от твердых примесей. Сточная вода по трубопроводупоступает в корпусфильтра и проходит через фильтровальную загрузкуиз частиц мраморной крошки, шунгизита и т.п. расположенную между пористыми перегородка­ми. Очищенная от твердых частиц сточная вода скапливает­ ся в объеме, ограниченном пористой перегородкой, и выводится из фильтра через трубопровод. По мере осаждения твердых частиц в фильтровальном материале перепад давления на фильтре увеличивается и при достижении предельного значения перекрыва­ется входной трубопровод и по трубопроводуподается сжатый воздух, вытесняя из фильтровального слояводу и твердые частицы в желоб, которые через трубопроводыивыводятся из фильтра. Достоинством конструкции фильтра являются развитая поверхность фильтрования, простота и высокая эффективность.   

Для очистки сточных вод кузнечно-прессовых и прокатных цехов от ферромагнитных примесей применяют электромагнитные фильт­ры, в которых используют пондермоторные силы взаимодействия между намагниченной фильтровальной загрузкой и ферромагнитными примесями сточной воды. Исходная сточная вода через трубопроводпоступает в корпусиз немагнитного материала, проходит через ограничительную решетку, фильтровальную загрузкуиз ферромагнитных частиц с толщиной слоя0,15...0,2 м; опорную решеткуи выводится из фильтра по трубопроводу. На­магничивание фильтровальной загрузки осуществляют магнитным полем, создаваемым катушкой индуктивностис ферромагнитным  сердечником. Эффективность очистки сточных вод от ферромагнит­ ных и немагнитных примесей составляет соответственно95...98 и 40...60%. Регенерацию фильтра осуществляют при выключенном электромагнитном поле неочищенной сточной водой в направлении фильтрования или в обратном направлении чистой водой.     продолжение
--PAGE_BREAK--   

Очистка сточных вод от маслопродуктов в зависимости от их  состава и концентрации осуществляется на предприятиях отстаиванием, обработкой в гидроциклонах, флотаци­ей и фильтрованием.   

Отстаиваниеосновано на закономерностях всплывания маслопродуктов в воде по тем же законам, что и осаждение твердых час­тиц. Процесс отстаивания осуществляется в отстойниках и маслоловушках. При проектировании очистных сооружений предусматри­вают использование отстойников как для осаждения твердых частиц, так и для всплывания маслопродуктов. При этом расчет длины отстойника проводят по скорости осаждения твердых частиц и по скорости всплывания маслопродуктов и принимают макси­мальное из двух значений.   

Конструкция маслоловушек аналогична конструкции горизонтального отстойника. При среднем времени пребывания сточной воды в маслоловушке, равном двум часам, скорость ее движения составляет0,003...0,008 м/с. В результате отстаивания маслопродукты, содержащиеся в воде, всплывают на поверхность, откуда удаля­ются маслосборным устройством. Для расчета маслоловушек необ­ходимо знать скорость всплывания маслопродуктов, которую оп­ределяют по формуле <img width=«127» height=«48» src=«ref-1_808001300-424.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">, и расход сточной воды. Тогда расчет сводится к определению геометрических размеров ловушки и вре­мени отстаивания сточной воды.    

Для очистки концентрированных маслосодержащих сточных вод предприятий, например стоков охлажда­ющих жидкостей металлорежущих станков, широко применяют обработку сточных вод специальными реагентами, способствующи­ми коагуляции примесей в эмульсиях. В качестве реагентов исполь­зуют Na2C03,H2SO4,NaCl, Al2(S04)3,смесь NaClиAl2(S04)3и др.    

Отделение маслопродуктов в поле действия центробежных сил осуществляют в напорных гидроциклонах. При этом целесообраз­нее использовать напорный гидроциклон для одновременного выде­ления и твердых частиц и маслопродуктов, что необходимо учиты­вать в конструкции гидроциклона.

Схема напорного гидроциклона, предназначенного для очистки сточной воды от металлической окалины и масла. Исходная сточная вода через установленный тангенциально по отношению к корпусу гидроциклона входной трубопроводпоступает в гидроциклон. Вслед­ствие закручивания потока сточной воды твердые частицы отбрасываются к стенкам гидроциклона и стекают в шламосборник, откуда периодически удаляются. Сточная вода с содержащимися в ней маслопродуктами движется вверх, при этом вследствие мень­шей плотности маслопродуктов они концентрируются в ядре закрученного потока, который поступает в приемную камеру, и через трубопроводвыво­дятся из гидроциклона для последую­щей утилизации. Сточная вода, очи­щенная от твердых частиц и  маслопродуктов, скапливается в камере, откуда через трубопроводотводится для дальнейшей очистки. Регулируемое гидравлическое сопротивлениепред­назначено для выпуска воздуха, кон­центрирующегося в ядре закрученно­го потока очищаемой сточной воды. Указанные гидроциклоны  используют для очистки сточных вод сортопрокат­ного цеха с концентрацией твердых частиц и маслопродуктов соответст­венно0,13...0,16 и0,01...0,015 кг/мЗ и эффективностью их очистки около 0,70 и0,50. При расходе очищаемой сточной воды5 м3/час перепад давлений в гидроциклоне составляет0,1 МПа.    

Очистка сточных вод от маслопримесей флотациейзаключается в интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками воздуха, подаваемого в сточ­ную воду. В основе этого про­цесса лежит молекулярное слипание частиц масла и пузырь­ков тонкодиспергированного в воде воздуха. Образование агрегатов “частица—  пузырьки воздуха” зависит от интенсив­ности их столкновения друг с другом, химического взаимо­действия находящихся в воде веществ, избыточного давления воздуха в сточной воде и т.п.

В зависимости от способа образования пузырьков воздуха различают несколько видов флотации: напорную, пневматическую, пенную, химическую, био­логическую, электрофлотацию и т.д.    

Схема флотационной пневматической установки, предназначенной для очистки сточных вод от маслопродуктов, поверхностно-активных и органических веществ, а также от взвешенных частиц малых размеров. Исходная сточная вода по тру­бопроводуи отверстия в нем равномерно поступает во флотатор. Одновременно по трубопроводуподается сжатый воздух, ко­торый через насадкииз пористого материала в виде мельчайших пузырьков равномерно распределяется по сечению флотатора. В процессе всплывания пузырьки воздуха обволакивают частицы маслопродуктов, поверхностно-активных веществ и мелких твердых частиц, увеличивая скорость их всплывания. Образующая­ся таким образом пена скапливается между зеркалом воды и крыш­койфлотатора, откуда она отсасывается центробежным вентиля­торомв пеносборники через трубопроводнаправляется для обработки пены и извлечения из нее маслопродуктов. В процессе вертикального движения сточной воды во флотаторе содержащийся в воздухе кислород окисляет органические примеси, а при малой их концентрации имеет место насыщение воды кислородом. Очищенная таким образом сточная вода огибает вертикальную перегородкуи сливается в приемникочищенной воды, откуда по трубопрово­ду подается для дальнейшей обработки.   

В промышленности также используют метод электрофлотации,  преимущества которого заключаются в том, что протекающие при электрофлотации  электрохимические окислительно-восстановитель­ные процессы обеспечивают дополнительное обеззараживание сточных вод. Кроме того, использование алюминиевых или железных электродов обусловливает переход ионов алюминия или железа в раствор, что способствует коагулированию мельчайших частиц за­ грязнений, содержащихся в сточной воде.    

Очистка сточных вод от маслосодержащих примесей фильтрова­нием — заключительный этап очистки.Этот этап необходим, поскольку концентрация маслопродуктов в сточной воде на выходе из отстойников или гидроциклонов достигает0,01...0,2 кг/м3 и значительно превышает допустимые концентрации маслопродуктов в водоемах. Кроме того, в оборотных системах водоснабжения допустимое содержание маслопродуктов в сточной воде на выходе из очистных сооружений во многих случаях меньше ПДК их в воде водоемов.    

Адсорбция масел (как и любых нефтепродуктов) на поверх­ности фильтроматериала происходит за счет сил межмолекулярного взаимодействия и ионных связей. Существенное влияние на  процесс осаждения  маслопродуктов на фильтроматериал имеют электрические явления, происходящие на поверхности раздела  кварц-водная  среда, связанные с возникновением разности элек­трических потенциалов на этой поверхности и образованием двойного электрического слоя. На процесс адсорбции маслопродуктов влияют также и поверхностно-активные вещества (ПАВ), содержащиеся в сточной воде.

Исследования процессов фильтрования сточных вод, содержа­щих   маслопримеси, показали, что кварцевый песок — лучший фильтроматериал. Применение реагентов повышает эффективность очистки, однако при этом значительно возрастает стоимость очи­стных сооружений и усложняется процесс их эксплуатации. Обра­зующийся при этом осадок требует  дополнительных  устройств для его переработки.   

В качестве фильтрующих материалов кроме кварцевого песка используют доломит, керамзит, глауконит. Эффективность очист­ки сточных вод от маслосодержащих примесей значительно по­вышается  при добавлении волокнистых материалов (асбеста и отходов асбестоцементного производства).   

Перечисленные фильтрующие материалы характеризуются рядом недостатков: малой ско­ростью фильтрации  и сложно­стью  процесса   регенерации. Эти недостатки устраняются при использовании в качестве фильтроматериала вспененного полиуретана. Пенополиуретаны, обладая большой маслопоглощательной способностью, обеспечивают эффективность очистки до0,97...0,99 при скоро­сти фильтрования до0,01 м/с, насадка  из  пенополиуретана легко регенерируется механи­ческим отжиманием маслопро­дуктов.   

Схема фильтра-сепаратора с фильтровальной загрузкой из частиц пенополиуретана, пред­назначенного для очистки сточных вод от маслопродуктов и твер­дых частиц. Сточную воду по входному трубопроводуподают под нижнюю опорную решетку. Вода проходит через фильтро­вальную загрузку в роторе, верхнюю решеткуи очищенная от примесей  переливается в приемный кармани выводится из кор­пуса фильтра. При  концентрации маслопродуктов и твердых частиц до0,1 кг/м3 эффективность очистки составляет соответст­венно0,92...0,98 и0,90, а время непрерывной эксплуатации фильт­ра — 16...24 ч. Достоинством данной конструкции являются просто­та и высокая эффективность регенерации фильтра, для чего вклю­чают электродвигатель. При вращении роторас фильтроваль­ной загрузкой частицы пенополиуретана под действием центробеж­ных  сил отбрасываются  к внутренним стенкам ротора, выжимая маслопродукты из ротора, которые поступают затем в карманыи направляются на регенерацию. Время полной регенерации фильт­ра составляет0,1 ч.   

Схема полиуретанового фильтра для очистки сточных вод от маслопримесей. Сточная вода по трубо­проводупоступает в распределительную камеруи через регу­лирующий вентильи водораспределительные окнаподается в фильтр, заполненный пенополиуретаном. Пройдя через слои фильтроматериала, сточная вода очищается от масла и взвешен­ных веществ и через сетчатое днище отводится по трубопро­воду. Для поддержания постоянного уровня очищаемой воды в фильтре предусмотрена камерас регулирующим вентилем. Регенерация частиц пенополиуретана осуществляется специ­альным устройством, установленным на передвижной тележке, что позволяет регенерировать весь объем фильтра. Насыщен­ные маслом частицы пенополиуретана цепным элеваторомпо­дают на отжимные барабаныи, освободив от маслообразных и взвешенных веществ, вновь подают в фильтр. Отжатые  загрязне­ния по сборному желобуотводят для дальнейшей переработки.
8. Экологические требования при размещениии и эксплуатации предприятий.
Каждое предприятие должно проходить экологическую экспертизу.

Экологическая экспертиза — система комплексной оценки всех возможных экологических и социально-экономических по­следствий осуществления проектов и реконструкций, направленная на предотвращение их отрицательного влияния на окружающую среду и на решение намеченных задач с наименьшими затратами ресурсов.

Правила определения допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями установлены ГОСТ17.2.3.02-78. Для проведения экологической экспертизы при выборе площадки для строительства предприятия или при реконструкции действующего предприятия должны быть пред­ставлены следующие материалы:

—    краткие сведения по обоснованию выбора района строи­тельства с учетом физико-географических и метеорологических факторов, а также исходных данных, полученных от органов Госкомгидромета, характеризующих существующие уровни за­грязнения атмосферы;    

—    характеристика выбросов загрязняющих веществ предприя­тием в атмосферу, ситуационный план района размещения пред­приятия с указанием размера санитарно-защитной зоны;    

—    намеченные решения по очистке и утилизации загрязняю­щих веществ;    

—    упрощенные (в соответствии с ОНД-86) расчеты загрязне­ния атмосферного воздуха;    

—    обоснование данных о возможных аварийных и залповых выбросах;    

—    нормативы ПДК загрязняющих веществ, которые будут выбрасываться в атмосферу.   

Необходимо  также  учитывать совместное влияние на атмос­феру загрязнений, поступивших из различных источников.   

Разработка ПДВ должна проводиться на основе современных методов расчета, с учетом фоновых концентраций загрязнений в зоне промышленного предприятия. Кроме того, при разработке проектной документации необходимо предусмотреть действенный контроль за эффективностью работы очистного оборудования и за количеством выбросов загрязняющих веществ.   

На многих предприятиях велики объемы загрязнен­ного воздуха, выбрасываемого в атмосферу установками общеоб­менной вентиляции производственных помещений и местной вен­тиляции. Для таких источников строят вентиляционные трубы, расчет рассеивания выбросов которых производится по ОНД-86.   

Общий выброс из мелких вентиляционных источников от од­ного  здания в расчетах рассеивания за пределы предприятия можно относить к одному или нескольким условным источникам, для каждого из которых обосновываются значения ПДВ. Если выбросы превышают ПДВ, то должна быть предусмотрена очист­ка выбросов до рассеивания.   

На определенных стадиях технологических процессов или при аварийных ситуациях возможны “залповые” выбросы загрязняю­щих  веществ в атмосферу, ПДВ для которых устанавливается по ОНД-86, полагая мощность источника выброса <img width=«67» height=«43» src=«ref-1_808008816-296.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123">  (г/с), где <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_808009112-222.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">— масса выбрасываемого вредного вещества, г; <img width=«24» height=«19» src=«ref-1_808009334-197.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125"> — про­должительность залпового выброса, с. Для аварийных выбросов значения ПДВ не устанавливаются. При согласовании воздухоохранных мероприятий, намечаемых при реконструкции предприятий, указанные сведения по выбро­сам приводятся в сравнении с ранее существовавшими.   

Проектные материалы по охране атмосферного воздуха от загрязнения должны  быть оформлены и представлены на утвер­ждение в виде отдельной книги “Мероприятия по охране атмос­ферного воздуха от загрязнения”.    

Экспертизу проектных решений осуществляет экспертный Со­вет Госкомприроды. По результатам экологиче­ской экспертизы разработчику проекта выдается разрешение на выбросы загрязняющих веществ стационарными источниками с указанием срока его действия. Если значения ПДВ по объектив­ным причинам не могут быть достигнуты, ГОСТ17.2.3.02-78 допускает поэтапное снижение выбросов вредных веществ от действующих предприятий от временно согласованных вопросов (ВСВ)  до значений ПДВ.   

Для снижения выброса загрязняющих веществ в атмосферу необходимо провести следующие мероприятия: детально проработать технологический процесс с целью снижения количества выбрасываемых токсичных веществ или замены их на нетоксич­ные или малотоксичные; повысить герметичность оборудования; разработать и применить эффективную пылегазоочистку. Только после комплексной реализации этих мероприятий следует решать вопрос о рассеивании загрязняющих веществ через трубы. Мето­дические рекомендации по согласованию и экспертизе мероприя­тий по охране атмосферы  приведены в сборнике.    

Воздействие промышленного предприятия на геологическую среду  определяется технологической нагрузкой— годовым коли­чеством всех  видов твердых и жидких отходов предприятия. Объектами повышенной  экологической опасности считаются раз­личные отстойники и шламонакопители.   

При экспертизе проектов необходимо проверять наличие у предприятия возможностей по переработке и захоронению твер­дых и жидких отходов, а также полноту использования новейших научно-технических  достижений в области малоотходной и без­отходной технологии.   

Оценку экологического воздействия промышленного предприя­тия  на гидросферу проводят на основе баланса его водообеспечения (СНиП  11-31—88), в котором указывают компоненты водопотребления и водоотведения, а также объемы (м3/сут): повторно используемой воды, промышленных сточных вод, хозяйственно-бы­товых сточных вод, безвозвратных потерь воды.   

Создание замкнутых систем водообеспечения — основное на­правление сокращения потребления свежей воды и предотвраще­ния  сбросов сточных вод. При экспертизе проектов следует про­верять наличие и полноту разработки предложений по созданию замкнутых систем водообеспечения с необходимыми технико-эконо­мическими обоснованиями.    

При экспертизе проектов размещения крупных промышленных  комплексов следует рассматривать состояние окружающей среды в районе,  примыкающем к предприятию в радиусе20 — 30 км. Размер санитарно-защитной зоны должен соответствовать требованиям СН245-71, СНиП  II-89—80и руководства по проектиро­ванию санитарно-защитных зон промышленных предприятий.

Не допускается утверждение проекта предприятия без прове­дения экологической экспертизы. В соответствии с ГОСТ0.0.04—90 предприятие должно иметь экологический паспорт.
9. Укрупненная оценка экономического ущерба от загрязнений.

 

Экономическая оценка ущерба Уа, причиняемого годовыми выбросами загрязнений в атмосферу, для всякого источника оп­ределяется по формуле:

<img width=«100» height=«23» src=«ref-1_808009531-317.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">,

где Уа— оценка ущерба, руб./год;

<img width=«19» height=«23» src=«ref-1_808009848-205.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127"> — константа, численное зна­чение которой равно2,4 руб. на условную тонну выбросов, руб./усл. т;

<img width=«21» height=«23» src=«ref-1_808010053-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128">— показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха над различными территориями;

f— поправка, учитывающая характер рассеяния примеси в атмосфере;

Mа— приведенная масса годового выброса загрязнений из источника, усл. т/год.   

Поправку fопределяют в зависимости от скорости оседания частиц. Для газообразных  примесей  и легких мелкодисперсных частиц с очень малой скоростью оседания (менее1 см/с) прини­мают:

<img width=«137» height=«44» src=«ref-1_808010256-380.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129">   (1)

Здесь h—геометрическая высота устья источника по отношению к среднему уровню зоны активного загрязнения (ЗАЗ), м;

U— среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюге­ра, м/с; если его значение неизвестно, то принимают U=3 м/с;

<img width=«15» height=«17» src=«ref-1_808010636-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130"> — безразмерная поправка на тепловой подъем факела выброса в атмосфере, вычисляемая по формуле:

<img width=«76» height=«41» src=«ref-1_808010835-294.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131">,

где <img width=«25» height=«17» src=«ref-1_808011129-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132"> — среднегодовое значение разности температур в устье источника (трубы) и в окружающей атмосфере на уровне устья, °С.   

Для частиц, оседающих со  скоростью от1 до20 см/с:

<img width=«155» height=«52» src=«ref-1_808011336-455.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">.  (2)

Для  частиц, оседающих со скоростью свыше  20 см/с, прини­мается, что независимо от значенияh, <img width=«45» height=«23» src=«ref-1_808011791-336.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134"> и U


f=10      (3).

 Если скорость оседания частиц неизвестна, то значение по­правки fопределяется в зависимости от коэффициента очистки (улавливания) <img width=«13» height=«17» src=«ref-1_807984168-192.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135"> выбросов. Если <img width=«60» height=«21» src=«ref-1_808012319-259.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">, то расчетf ведется по формуле(1); если <img width=«119» height=«24» src=«ref-1_808012578-580.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">70% — по формуле(2); если <img width=«60» height=«21» src=«ref-1_808013158-253.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138"> — по формуле  (3). При выбросе частиц одновременно с парами воды или другими веществами, сопровождающемся быстрой конденсацией, а также при оценке ущерба от выброса аэрозолей автотранспортными средствами исходят из требования(3). При сжигании жидких и газообразных топлив, не сопровождающемся быстрой конденсацией частиц (отсутствует одновременный выброс паров и т.д.), используют формулу(3).    

Если значенияf для различных типов примесей (газов и аэро­золей), выбрасываемых одним источником, различны, то общая оценка ущерба суммируется.   

Значение приведенной массы Mгодового выброса загрязнений в атмосферу из источника определяют по формуле

<img width=«110» height=«52» src=«ref-1_808013411-525.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139">

где Mi— масса годового выброса примеси i-го вида в атмосферу, т/год;

Ai— показатель относительной опасности (агрессивности) примеси i-го вида, усл. т/т.;

N — общее число примесей, выбрасываемых источником в атмосферу.   

При оценке ущерба от выбросов  необходимо учитывать все выбрасываемые в атмосферу вещества, включая микропримеси. Игнорирование наличия какой-либо примеси в составе выбросов может привести к получению  заниженной оценки ущерба, что, в свою очередь, может дать заниженную оценку эффекта атмосфероохранных мероприятий. Определение ущерба следует проводить на основе полного количественного анализа состава выбрасывае­мых пылей, включая токсичные и канцерогенные микропримеси.   

При определении значения <img width=«21» height=«24» src=«ref-1_808013936-205.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140"> следует учитывать перспективу увеличения плотности населения в ЗАЗ и т.п.
Экономическую оценку годового ущерба от загрязнения водоемов Ув (руб./год) от годичного сброса загрязняющих примесей в k-й водохозяйственный участок некоторым источником определяют по формуле

<img width=«105» height=«29» src=«ref-1_808014141-463.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141">

Здесь <img width=«24» height=«30» src=«ref-1_808014604-279.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142"> — константа, численное значение которой рекомендуется принимать равным144 руб./усл. т;

<img width=«21» height=«24» src=«ref-1_808014883-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143"> — константа для различ­ных водохозяйственных участков;

Mв— приведен­ная масса годового сброса примесей данным источником в k-й водохозяйственый участок, усл. т/год,

<img width=«111» height=«54» src=«ref-1_808015089-528.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144"> 

гдеi — номер сбрасываемой  примеси;

N — общее число примесей, сбрасываемых источником;

Ai— показатель относительной опас­ности сброса i-го вещества в водоемы, усл. т/т; для каждого загрязняющего вещества

<img width=«85» height=«61» src=«ref-1_808015617-374.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">

где <img width=«48» height=«39» src=«ref-1_808015991-305.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146"> — предельно допустимая концентрация i-го вещества в воде объектов, исполь­зуемых для рыбохозяйственных целей;

mi— общая масса годово­го сброса i-й примеси оцениваемым источником, т/год. Если источник сбрасывает сточные воды нескольких типов, различающеся степенью очистки, то <img width=«77» height=«47» src=«ref-1_808016296-424.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147"> , где mij— масса годового поступления i-го вещества от данного источника со сточными водамиj-го типа, j=1,2,… , k(т/год).   

Если сточные воды сбрасываются в водоем от оцениваемого источника без смешения, то mij=cijVj, гдеVj— объем годового сброса сточных  вод  j-го типа данным источником в водоем, млн. м3/год; cij—концентрация j-й примеси.   

Если на городские или региональные (коллективные) очист­ные сооружения  поступают сточные воды от Lисточников, и при этом очистные сооружения удерживают рi,% от общей годовой массы i-го вещества, поступившей в очистные сооружения от всехL источников, то массу годового сбросаi-го вещества от l-го источника определяют по формуле

<img width=«117» height=«43» src=«ref-1_808016720-350.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148">

где <img width=«25» height=«25» src=«ref-1_808017070-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149"> — массаi-го вещества, поступающего на очистные соору­жения в течение года, т/год.   

При отсутствии утвержденного значения<img width=«48» height=«39» src=«ref-1_808015991-305.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150"> при опреде­лении Ai, допускается вместо <img width=«48» height=«39» src=«ref-1_808015991-305.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151"> для рыбного хозяйства использовать утвержденное значение ПДКi-го вещества для хозяйственно-питьевого и  культурно-бытового водопользования. Если в действующих нормах ПДК  нужное  вещество не указано, то для оценки ущерба принимают значение Ai=5*104 усл. т/т.   

Оценка экономического ущерба от загрязнения окружающей среды является основой при разработке комплекса природоохран­ных мероприятий.
10. Расчетным путем оценить опасность загрязнения воздушного бассейна и рассчитать предельно допустимый выброс при следующих условиях:



Число источников выброса

2

Высота источника выброса, м

42

18

Диаметр устья источника выброса, м

2.6

1.2

Объемный расход газовоздушной смеси, м3/с

110

10

Температура газовоздушной смеси, 0С

125

60

Температура воздуха, 0С

28

Интенсивность выброса диоксида серы, г/c

16

12

Расстояние между источниками, м

600



Указание: В ходе расчета необходимо определить максимальные концентрации в приземном слое Cmax, расстояние от источника Xmax, на котором эти концентрации формируются, а также оценить опасность загрязнения j для каждой гозовоздушной смеси. При оценке опасности загрязнения и расчете ПДВ следует, в случае необходимости, учесть эффект суммации и эффект наложения.

Справка: Максимально разовые предельно допустимые концентрации выбрасываемых веществ, мг/м3: зола — 0.5; диоксид серы — 0.5; оксид азота — 0.85; оксид углерода — 3.0. Диоксид серы и оксиды азота обладают эффектом суммации.
    продолжение
--PAGE_BREAK--