Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 17(61)
Рубрика журнала: Биология
Секция: Экология
Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВОГО СТОКА НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Сточные воды — это атмосферные воды и осадки, отходы предприятий, осадки на территории организаций, а также продукты жизнедеятельности людей, отводимые в водоёмы через систему канализаций или самотёком. Сброс необработанных сточных вод с предприятий запрещен – это регламентируется водным кодексом РФ. Именно по причине угрозы запрета загрязнения водоёмов сточными водами и требуются локальные очистные сооружения.
Часто сточные воды классифицируют по следующим признакам:
- по источнику происхождения (производственные, бытовые, поверхностные сточные воды);
- по составу загрязнителей (загрязнённые преимущественно минеральными примесями, преимущественно органическими или загрязнённые и минеральными, и органическими примесями);
- по свойствам загрязнителей;
- по кислотности (неагрессивные, слабоагрессивные, сильноагрессивные);
- по токсическому действию на водные объекты.
Для того, чтобы построить экологически безопасные очистные сооружения хозяйственно-бытового стока требуется проект, который разрабатывается и утверждается. В качестве примера можно привести Москву – там такой процесс был утверждён Правительством Москвы в постановлении от 26 июня 2007 г. № 539 – ПП «Об утверждении Регламентов подготовки документов заявителям Департаментом природопользования и охраны окружающей среды города Москвы» [1, с. 9]. Прежде всего, органы власти должны выдать свое заключение о соответствии экологическим требованиям, после чего можно будет строить очистные сооружения.
В проекте указывается место размещения очистных сооружений на территории предприятия, описание процесса обслуживания очистных сооружений, пусконаладочных работ и обучения персонала. Для реализации проекта также необходимо наличие разрешения сброса очищенных сточных вод в водоёмы или систему канализаций, выданное либо Федеральной службой по экологическому надзору, либо Водоканалом. Именно этот проект закладывает основу экологической безопасности.
Проблема загрязнения воды стоит на первом месте, так как водные ресурсы на Земле ограничены, а человек не может прожить без воды более трёх дней. Таким образом, проблема загрязнения воды сейчас крайне актуальна, поэтому весьма серьезное внимание уделяется предотвращению загрязнения водоёмов сбрасываемыми в них бытовыми и производственными сточными водами. В последние годы был принят ряд постановлений правительства, направленных на улучшение санитарного состояния водоемов.
С каждым годом к качеству очищенных сточных вод, сбрасываемых в водоемы, предъявляются все более высокие требования. На сегодняшний день сброс сточных вод регламентируется нормативом качества воды, водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативом предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах объектов рыбохозяйственного значения.
На данный момент в России и во всем мире намечено осуществить основные мероприятия, способствующие улучшению санитарного состояния водоемов:
1. строительство канализационных очистных сооружений, где они еще не построены;
2. глубокое очищение сточных вод;
3. создание полностью замкнутных систем водного хозяйства промышленного предприятий без сброса сточных вод;
4. перевод водных технологических процессов на предприятиях на безводные.
По данным Калужского областного водоканала в водоемы за 2017 года [2, с. 10] было сброшено 77 930 млн. куб. м. сточных вод.
Таблица 1.
Сброс сточных вод в водные объекты
|
Показатели сброса сточных вод |
2013 г. [6, с. 10] |
2014 г. [5, с. 10] |
2015 г. [4, с. 10] |
2016 г. [3, с. 10] |
2017 г. [2, с. 10] |
|
Сброшено сточных вод –всего |
97,130 млн. куб. м |
92,650 млн. куб. м |
90,840 млн. куб. м |
90,140 млн. куб. м |
77,930 млн. куб. м |
Основными загрязняющими веществами в воде поверхностных водных объектов являются: нитритный, нитратный и аммонийный азот, ХПК, БПК5, тяжелые металлы (железо и медь).
В неудовлетворительном техническом состоянии находятся очистные сооружения, канализации в г. Спас-Деменск, п. Середейск, п. Павлищев бор, п. Полотняный Завод, п. Двуречье, п. Куровское, п. Думиничи. Требуют срочного ремонта межрайонные сооружения г. Спас-Деменска, п. Полотняный Завод и п. Двуречье. Кроме того, все очистные сооружения нуждаются в строительстве сооружений доочистки и внедрении новых технологий по очистке сточных вод по органическим загрязнениям. Сооружения, в которых очистка проводится на биофильтрах, нуждаются в ремонте или строительстве новых с доочисткой и полным удалением биогенных элементов.
Своё внимание в сфере проектирования хотелось бы обратить на обслуживание и пуска наладочных работ очистных сооружений хозяйственного бытового стока. Чаще всего нарушается экологическая безопасность очистных сооружений. Для исследования был выбран объект, находящийся в Калужской области в с. Ферзиково — ОАО «Лафарж Цемент». Предстояло провести пусконаладочные работы сооружений очистки хозяйственного бытового стока при помощи «FloTenk-Bio-50» — очистных сооружений, являющихся комплексными и сочетающих в себе физико-химическую очистку.
Биологическая очистка представляет собой минерализацию органических загрязнений сточных вод, находящихся в виде тонко диспергированных нерастворенных и коллоидных веществ, или же очистку при помощи аэробных биохимических процессов веществ, находящихся в растворенном состоянии.
Как правило, с помощью биологической очистки не достигают полного удаления из сточных вод всех бактерий (включая болезнетворные), поэтому после биологической очистки сточные воды необходимо обеззараживать. Обеззараживание сточных вод может осуществляться обычно соединениями, содержащими кислород и хлор или же ультрафиолетовым облучением. После этого сточные воды должны соответствовать химическим, микробиологическим и паразитобиологическим параметрам, природоохранным нормативам на сброс в водоем рыбо-хозяйственного назначения.
Краткое описание очистных сооружений хозяйственного бытового стока.
Таблица 2.
Результаты анализов до запуска очистных сооружений
|
№ |
Таблица №2 |
Единицы измерения |
Величина |
|
1 |
Суточный расход |
Метр.куб/сут |
50 |
|
2 |
Часовой расход |
Метр.куб/ч |
2.1 |
|
3 |
Расход |
Метр.куб/ч |
8.1 |
|
4 |
Норма водопотребления |
л/сут |
200 |
|
5 |
Нагрузка на БПК |
Кг/сут |
16 |
|
6 |
Нагрузка на NH4-N амминия |
Кг/сут |
2.5 |
|
7 |
Сточные воды |
Хозяйственно-бытовые |
|
|
8 |
Время обслуживание |
человек |
1 |
|
9 |
Обслуживание |
Чел./час |
1 |
|
10 |
Электрическая мощность |
кВт |
5 |
|
11 |
Вид подачи сточных вод |
Самотёчный /напорный |
|
|
12 |
Санитарно-защитная зона |
м |
50 |
|
13 |
Площадь территории |
Метр квадрат |
130 |
Подготовительные работы:
· проверка работоспособности насосного оборудования и средств автоматики КНС;
· проверка работоспособности дренажного насоса во вторичном отстойнике;
· проверка работоспособности доочистки и дезинфекции;
· проверка работоспособности ультрафиолетового облучателя;
· налаживания технологических режимов работы очистных сооружений.
Биологическая очистка является основным процессом очистки хозяйственно-бытовых сточных вод. Для наладки процессов были взяты пробы.
Таблица 3.
Первые результаты анализов воды
|
№ п/п |
Определяемые показатели |
Ед.изм |
Проба№1 |
Проба №2 |
Проба №3 |
|||
|
до |
после |
до |
после |
до |
после |
|||
|
1 |
Водородный показатель (рН) |
ед.рН |
6,42 |
6,40 |
6,54 |
6,52 |
6,27 |
6,16 |
|
2 |
Нефтепродукты, суммарно |
мг/дм3 |
0,123 |
0,068
|
0,101 |
0,054 |
0,107 |
0,044
|
|
3 |
БПК5 |
мг/дм3 |
103,2 |
3,49 |
98,3 |
3,18 |
102,9 |
2,59 |
|
4 |
Нитраты по N (NO3) - |
мг/дм3 |
0,231 |
3,08 |
0,410 |
7,04 |
0,203 |
8,33
|
|
5 |
Нитриты по N (NO2) - |
мг/дм3 |
0,007 |
0,044
|
0,011 |
0,071 |
0,011 |
0,017 |
|
6 |
Аммоний по N (NН4) + |
мг/дм3 |
28,3 |
0,54 |
14,8 |
0,42 |
19,4 |
0,33 |
|
7 |
Сульфаты (SO4)2- |
мг/дм3 |
72,2 |
70,1 |
73,0 |
68,4 |
73,8 |
69,9 |
|
8 |
Фосфаты (PO4)3- |
мг/дм3 |
1,17 |
0,69 |
1,32 |
0,63 |
1,09 |
0,60 |
|
9 |
Хлориды (Cl)- |
мг/дм3 |
160,7 |
154,2 |
145,6 |
141,7 |
144,8 |
140,3 |
Пробы показали, что количество фосфатов до уровня значения сброса в водоемы превышает ПДК=0,2 мг/л, в технологической схеме очистки применяются стадии связывания фосфат иона в малорастворимое в воде химическое соединение фосфат алюминия, имеющее произведение растворимости ПР=9,83 х 0,0000000001. В качестве реагента используется коагулянт «Аква – Аура 30». Это полиоксихлорид с 30 % содержанием алюминия. После первого взятия проб были снова взяты пробы уже сточной воды после того, как изменили и добавили реагент.
Таблица 4.
Результаты анализа воды на наличие фосфатов
|
№ п/п |
Определяемые показатели |
Ед.изм |
Проба№1 |
Проба №2 |
Проба №3 |
|||
|
до |
после |
До |
после |
до |
после |
|||
|
1 |
Фосфаты |
мг/дм3 |
5,71 |
3,12 |
0,313 |
0,162 |
0,41 |
0,112 |
После дозирования реагента были достигнуты нормативы сброса фосфатов. Было проведено налаживание работы биофильтра в блоке дополнительной очистки и дезинфекции.
Пусконаладочные работы очистных сооружений хозяйственного бытового стока «FloTenk-Bio-50» проведены в несколько этапов, которые включали в себя: подготовительную работы, наладку технологических режимов и вывод блоков технологической линии очистки сточных вод на реальных стоках с выходом на проектную производительность.
На каждом этапе работы производился отбор проб для отслеживания процессов очистных сооружений.
Конечным этапом исследования был отбор пробы после введения очистных сооружений в работу.
Таблица 5.
Результаты анализов воды с очистных сооружений после проведения пуско-наладочных работ
|
№ п/п |
Определяемые показатели |
Ед.изм
|
Проба№1 |
Проба №2 |
Проба №3 |
Погрешность определения |
||||
|
до |
после |
до |
после |
до |
после |
|
||||
|
1 |
Запах |
баллы |
Отс. |
Отс |
Отс |
5 |
5 |
5 |
|
|
|
2 |
Цвет |
|
Отс |
Отс |
Отс |
Желт-корч. |
Темн-кор. |
Темно-кор. |
+/- 20% |
|
|
3 |
Водородный показатель (рН) |
ед.рН |
7,71 |
7,68 |
7,58 |
8,15 |
7,46 |
7,47 |
+/- 5,7% |
|
|
4 |
Нефтепродукты, суммарно |
мг/дм3 |
0,044 |
0,040 |
0,032 |
25,6 |
7,48 |
2,34 |
+/- 30% |
|
|
5 |
БПК5 |
мг/дм3 |
2,06 |
2,12 |
1,87 |
424,0 |
145,3 |
143,2 |
+/- 13% |
|
|
6 |
Нитраты по N (NO3) - |
мг/дм3 |
1,38 |
1,89 |
2,17 |
0,972 |
0,339 |
0,429 |
+/-37% |
|
|
7 |
Нитриты по N (NO2) - |
мг/дм3 |
0,009 |
0,010 |
0.008 |
0,018 |
0.012 |
0,021 |
+/- 8% |
|
|
8 |
Аммоний по N (NН4) + |
мг/дм3 |
0.384 |
0.25 |
0,122 |
0.138 |
0.098 |
0,098 |
+/- 0.39 мг/дм3 |
|
|
9 |
Сульфаты (SO4)2- |
мг/дм3 |
121 |
142 |
111 |
110 |
92 |
96 |
+16% |
|
|
10 |
Фосфаты (PO4)3- |
мг/дм3 |
0,181 |
0,259 |
0,192 |
0,704 |
0.564 |
0,178 |
+/-16% |
|
|
11 |
Хлориды (Cl)- |
мг/дм3 |
263 |
435 |
263 |
367 |
265 |
381 |
+/- 15% |
|
|
12 |
ПАВ |
мг/дм3 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,196 |
0,063 |
0,44 |
+/- 18% |
|
|
13 |
Общая минерализация |
мг/дм3 |
506 |
1120 |
502 |
1101 |
532 |
1169 |
+/- 30% |
|
В полученных результатах с ОАО «Лафарж Цемент» выявилось превышение по некоторым позициям, которое являлось незначительным. Следовательно, очистные сооружения хозяйственно-бытового стока работают в исправном режиме и являются экологическими безопасными. Делать заключение об экологической безопасности только по одному объекту нельзя, поэтому для исследования необходимо проведение ещё нескольких анализов и отбор проб.
Список литературы:
- Графкина М.В., Тарасова Е.В. Оценка и повышение экологической о безопасности очистных сооружений поверхностного стока на этапе разработки согласования проектной документации // Вестник МГСУ. – 2010.
- Доклад о состоянии природных ресурсов и охране окружающей среды на территории Калужской области на 2017 год. URL: https://admoblkaluga.ru/upload/minekolog/OOC/doklad_2017.pdf
- Доклад о состоянии природных ресурсов и охране окружающей среды на территории Калужской области на 2016 год. URL: https://admoblkaluga.ru/upload/minekolog/Doc/%D0%94%D0%BE%D0%BA%D0%BB%D0%B0% D0%B4%202016.pdf
- Доклад о состоянии природных ресурсов и охране окружающей среды на территории Калужской области на 2015 год. URL: https://admoblkaluga.ru/upload/minekolog/Doc/Doklad_2015.pdf
- Доклад о состоянии природных ресурсов и охране окружающей среды на территории Калужской области на 2014 год. URL: https://admoblkaluga.ru/upload/minekolog/golovatskay/doklad_2014.pdf
- Доклад о состоянии природных ресурсов и охране окружающей среды на территории Калужской области на 2013 год. URL: http://www.admoblkaluga.ru/upload/minekolog/OOC/DOKLAD_2013.pdf
Оставить комментарий