Сточные воды (стр. 4 из 4)

4.4. Научные основы организации деятельности по управлению воздействия на окружающую среду

Увеличение масштабов загрязнения окружающие среды вызывает необходимость разработки быстрых и эффективных способов защиты от загрязнения, а также методов предупреждения вредного воздействия загрязнителей.

В настоящее время из недр земли ежегодно извлекается 100 млрд. т. руды, топлива и строительных материалов, в том числе 4 млрд. т. нефти и природного газа, 2 млрд. т. угля на поля рассеивается 92 млрд. т. минерального удобрения и 2 млн. т. ядохимиката. В атмосферу выбрасывается 200 млн. т. оксида углерода и 50 млн. т. углеводорода, 146 млн. т. диоксида серы, 53 млн. т. оксидов азота, 250 млн. т. пыли. В водоёмы сбрасываются 32 млрд. м3 неочищенных вод. В мировой океан ежегодно попадает 7 млн. га. почв. Всё это с очевидностью требует корректировки действий человечества, т. к. многие изменения в окружающей среде стали необратимыми.

Очевидно, что для ограничения воздействия на окружающую среду и рационального использования природных ресурсов н5еобходимо знание научных основ сущности законов географического развития Земли, процессов внедрения техники в лесные ландшафты, технологических факторов, воздействующих на природу земли(от верхних слоёв атмосферы до многометровых глубин океана и земных недр.), и др.

Поэтому разрабатываемые во всём мире мероприятия по охране окружающей среды базируются:

· на законах распределения и перераспределения вещества энергии;

· балансе вещества и трансформированных свойств океанов и континентов;

· балансе между природообразующими сферами: атмосферой, гидросферой, литосферой, биосферой;

· закона развития и взаимодействия природы и общества;

· использование модели от построения и трансформации загрязняющих веществ, позволяющих связать количество загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду, с концентрацией экотоксикантов в природе.

В основе организации деятельности по охране окружающей среды от загрязнений лежат научно обоснованные нормативы качества ОС: ПДК, ОДУ, ОБВ, ЛК, ПК и др., а также нормативы предназначенные для регламентирования антропогенной нагрузки на природу: ПДВ, ВСВ, ПДС, ВСС и др.

Разработка перечисленных критериев и нормативов основана на физико-химических свойствах загрязняющих веществ, а также на научных исследованиях по физико-химического и токсикологическому воздействию загрязнителю на здоровье человека и объектов ОС.

Для оценки эффективности природоохранных мероприятий, для прогнозирования возможного действия загрязняющих веществ на биосферу в будущем используются научные достижения в области физико-химических, термодинамических, математических и др. математических наук, описывающих характер распространения, поведение и взаимодействие загрязняющих веществ.

Совершенно очевидно, что дело охраны ОС требует объединения усилий ученых, работающих в различных областях современной науки.

5. Расчет допустимой концентрации веществ в производственных водах, сбрасываемых в системы канализации населенных пунктов

Исходные данные:

В производственных СВ содержаться фенол, свинец, формальдегид.

Расход городских СВ Q = 100000 м3/сут.

Расход производственных СВ q = 10000 м3/сут.

Водный объект хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (данные должны быть получены в органах по регулированию ис-пользования и охране вод системы Министерства экологии).

Кратность смешения очищенных СВ с водами водного объекта n = 2.

Фактическая концентрация формальдегида в воде водного объекта Cф = 0,05 мг/л, фенол и свинец в воде водного объекта отсутствуют.

Содержание ЗВ в бытовых СВ:

· С фенол быт. = 0,003 мг/л;

· С форм быт. = 0,075 мг/л;

· Свинец в бытовых сточных водах отсутствует.

Свинец сбрасывает одно предприятие с расходом СВ 1000 м3/сут.; формальдегид - два предприятия с расходом СВ, соответственно 2000 м3/сут. и 1000 м3/сут; фенол – три предприятия с расходами СВ, соответственно 3000, 2000, и 1000 м3/сут.

Рассчитаем допустимую концентрацию в очищенных городских СВ, используя формулу (16).

Фенол: Сст = 2 × (0,01 – 0) + 0 = 0,02 мг/л;

Свинец: Сст = 2 × (0,03 - 0) + 0 = 0,06 мг/л;

Формальдегид: Сст = 2 × (0,05 - 0,05) + 0,05 =0,05 мг/л.

Найдем концентрацию в смеси производственных и бытовых СВ по формуле (17).

Фенол: А = 95 (процент очистки), тогда СГСВ =

.

Концентрация фенола, допустимая для процесса биологической очистки, не должна превышать 15 мг/л, т. к. СБ.О.С. для фенола - 15 мг/л.Т. обр., условие СГСВ £ СБ.О.С. соблюдается.

Величина допустимой концентрации в сумме расхода производственных СВ определяется по формуле (18).

ССПВ =

× (0,4 - 0,003) + 0,003 = 3,97 мг/л.

Свинец: А = 50 СГСВ =

= 0,12. Но концентрация свинца, допустимая для процесса биологической очистки, не должна превышать 0,1 мг/л, поэтому при-нимаем С PbГСВ = СPbБ.О.С. = 0,1 мг/л.

СПСВ =

× 0,1 = 1 мг/л.

Формальдегид: А = 80 СГСВ =

= 1,83, значение СБ.О.С. = 100 мг/л, для расчета СПСВ берем значение СГСВ = 0,25 мг/л.

СПСВ =

× (0,25 - 0,075) + 0,075 = 1,83 мг/л.

Свинец и формальдегид для воды водных объектов хозяйственно-питьевого водопользования нормируются по санитарно-токсикологическому признаку. И поэтому их расчетные допустимые концентрации должны быть уточнены для обеспечения условия (19). Таким образом:

СPbПСВ фактич. =

мг/л;

СформальдегидПСВ фактич. =

мг/л;

.

Таким образом условие (19) выполняется.

Допустимый сброс предприятия в систему канализации вычисляем, используя формулу (20), учитывая что значения сбросов необходимо получить в граммах за час.

Фенол:

Р1 =

г/ч;

Р2 =

г/ч;

Р3 =

г/ч.

Свинец:

Р1 =

г/ч.

Формальдегид:

Р1 =

г/ч;

Р2 =

г/ч.

Вещества	Qгор, м3/сут	qпроизв, м3/сут	n	Сф, мг/л	Сбыт, мг/л	СN	%	ЛПВ	Категория водопользования
Фенол	100000	10000	2	0	0.003	0,01	95	органолептический	хоз-пит
Cвинец	100000	10000	2	0	0	0,03	50	санитар. -токсикол.	хоз-пит
Форм.	100000	10000	2	0,05	0,075	0,05	80	санитар. -токсикол.	хоз-пит

6. Расчет необходимой степени очистки производственных сточных вод перед сбросом в водный объект

Исходные данные:

Состав СВ характеризуется следующими показателями:

Взвешенные вещества Сствзвеш. = 150 мг/л.

Фенол Сстфенол = 0,15 мг/л.

Свинец СстPb = 2,5 мг/л.

Природная вода в створе имеет следующие концентрации:

Взвешенные вещества Сввзвеш. = 55 мг/л.

Фенол – отсутствует.

Свинец СстPb = 0,06 мг/л.

Расчетная кратность разбавления вод n = 2.

Водный объект относится к категории рыбохозяйственного водопользования.

Так как данный водный объект относится по категории водопользования к "водоемам, используемым для рыбохозяйственных целей", то для него необходимо обеспечить следующие значения ПДК:

СДОПВЗВ = 0,75 мг/л; СДОПфенол = 0,001 мг/л; СДОПPb = 0,1 мг/л.

Для расчета предельно допустимого содержания взвешенных веществ в очищенных СВ перед сбросом в водоем используем формулу

СочВЗВ = 55 + 0,75 × 2 = 56,5 мг/л.

Отсюда необходимая степень очистки по взвешенным веществам определяется по формуле (11)

Д =

% = 62,33 %

Рассчитаем необходимую степень очистки СВ по фенолу и свинцу, учитывая, что данные вещества имеют различные лимитирующие признаки вредности (рыбохозяйственный и токсикологический соответственно). Тогда находим эффект очистки, используя формулу:

Соч = n (СДОП - СВ) + СДОП.

Отсюда необходимая степень очистки по взвешенным веществам определяет-ся по формуле:

Э =

%.

Фенол:

Сочфенол = 2 × (0,001 - 0) +0,001 = 0,003;

Э =

= 98 %

Свинец:

СочPb = 2 × (0,1 - 0,06) + 0,1 = 0,18;

Э =

= 92,8.

Полученные результаты заносим в таблицу.

Вещества	n	Св, мг/л	Сдоп	Сст, мг/л	Соч	%	Категория водопользования	ЛПВ
Взвешенные вещества	2	55	0,75	150	56,5	62,3	рыб/хоз	-
Фенол	2	0	0,001	0,15	0,003	98	рыб/хоз	рыбохозяйственный
Свинец	2	0,06	0,01	2,5	0,18	92,8	рыб/хоз	токсикологический

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Инструкция по нормированию выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферу и в водные объекты. _ М., 1989. _ С.18.

2. Методика расчета предельно допустимых сбросов (ПДС) веществ в водные объекты со сточными водами. _ Харьков, 1990. _ С.113. С троительные нормы и правила. Канализация. Наружные сети и сооружения. СниП 2.04.03-85. _ М., 1986. _ С.72.

3. Правила приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов. _ 4-е изд. _ М., 1988. _ С.48.

4. Правила охраны поверхностных вод (типовые положения). _ М., 1991. . С.34.

5. Путимов А.В., Копреев А.А., Петрухин Н.В. Охрана окружающей среды. _ М.: Химия, 1991. _ С.223.

6. Санитарные правила и нормы. Охрана поверхностных вод от загрязнения. СанПиН № 4630-88 / Мин-во здравоохранения СССР. _ М., 1988. _ С.66.

7. Черкинский С.Н. Санитарные условия спуска сточных вод в водоемы. – М.: Стройиздат, 1977. – С.222.