Оценка степени загрязнения сточных вод (стр. 2 из 6)
Свинец встречается в пресной воде в растворенном виде. Один из источников свинцового загрязнения - рыболовные грузила, которые постоянно выбрасывают при запутывании лески. От свинца сильно страдают лебеди, проглатывающие грузила вместе с водорослями. Он остается в желудке птиц, постепенно растворяясь и вызывая их смерть. «Сломанная шея» (когда мышцы не могут держать длинную шею птицы, и в результате она медленно умирает от голода) является признаком свинцового отравления. Другой тяжелый металл, кадмий, проникает в пресноводную среду, поражает рыб, а через них попадает в организм человека.
Законы - действенное средство предотвращения загрязнения, но добиться их соблюдения трудно. Поэтому новая международная инициатива - «платит сторона, виновная в загрязнении» - идеальна по сути, но редко дает плоды. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) опубликовала рекомендации по допустимым уровням загрязнения. Например, содержание кадмия в воде не должно превышать 3/1000 мг/л.
Англия, вероятно, первой в мире приняла закон о загрязнении рек, поскольку еще в 1197 г. король Ричард 1 подписал первую хартию о Темзе. Сегодня Европейское Сообщество издаст директивы о качестве воды, но правительства европейских стран не спешат выполнять эти требования. Так, в 1992 г. 9 из 12 стран - членов ЕС превысили уровень содержания нитратов в своих водоемах. По новому законодательству от всех членов ЕС требовалось к 2002 г. создать специальные очистные станции для обработки воды для городского и промышленного потребления, чтобы предотвратить загрязнение рек. В большинстве стран эта работа выполнена.
Классификация сточных вод
Сточные воды могут быть классифицированы по следующим признакам:
по источнику происхождения:
производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах при производстве или добыче полезных ископаемых), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации
бытовые (хозяйственно-фекальные) сточные воды (образующиеся в жилых помещениях, а также в бытовых помещениях на производстве, например, душевые кабины, туалеты), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации
атмосферные сточные воды (делятся на дождевые и талые, то есть образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся как правило через систему ливневой канализации
Производственные сточные воды, в отличие от атмосферных и бытовых, не имеют постоянного состава и могут быть разделены:
по составу загрязнителей на:
загрязнённые по преимуществу минеральными примесями
загрязнённые по преимуществу органическими примесями
загрязнённые как минеральными, так и органическими примесями
по концентрации загрязняющих веществ:
с содержанием примесей 1—500 мг/л
с содержанием примесей 500—5000 мг/л
с содержанием примесей 5000—30000 мг/л
с содержанием примесей более 30000 мг/л
по свойствам загрязнителей
по кислотности:
неагрессивные (pH 6,5—8)
слабоагрессивные (слабощелочные — pH 8—9 и слабокислые — pH 6—6,5)
сильноагрессивные (сильнощелочные — pH>9 и сильнокислые — pH<6)
по токсическому действию и действию загрязнителей на водные объекты:
содержащие вещества, влияющие на общесанитарное состояние водоёма (напр., на скорость процессов самоочищения)
содержащие вещества, изменяющие органолептические свойства (вкус, запах и др.)
содержащие вещества, токсичные для человека и обитающих в водоёмах животных и растений
В составе сточных вод выделяют две основных группы загрязнителей — консервативные, т.е. такие, которые с трудом вступают в химические реакции и практически не поддаются биологическому разложению (примеры таких загрязнителей соли тяжёлых металлов, фенолы, пестициды) и неконсервативные, т.е. такие, которые могут в т.ч. подвергаться процессам самоочищения водоёмов.
В состав сточных вод входят как неорганические (частицы грунта, руды и пустой породы, шлака, неорганические соли, кислоты, щёлочи); так и органические (нефтепродукты, органические кислоты), в т.ч. биологические объекты (грибки, бактерии, дрожжи, в т.ч. болезнетворные).
Очистка сточных вод
Очистка сточных вод - это разрушение или удаление из них определённых веществ, обеззараживание и удаление патогенных организмов.
Существует большое многообразие методов очистки, которые можно разделить на следующие основные группы по основным используемым принципам:
механические. Они основаны на процедурах процеживания, фильтрования, отстаивания, инерционного разделения. Позволяют отделить нерастворимые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.
химические. Применяются для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, обесцвечивание и обеззараживание. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка.
физико-химические. При этом используются процессы коагуляции, окисления, сорбции, экстракции, электролиза, ионообменной очистки, обратного осмоса. Это высокопроизводительный способ очистки, отличающийся высокой стоимостью. Позволяет очистить сточные воды от мелко- и грубодисперсных частиц, а также растворённых соединений.
биологические. В основе этих методов лежит использование микроорганизмов, поглощающих загрязнители сточных вод. Применяются биофильтры с тонкой бактериальной плёнкой, биологические пруды с населяющими их микроорганизмами, аэротенки с активным илом из бактерий и микроорганизмов.
Часто применяются комбинированные методы, использующие на нескольких этапах различные методы очистки. Применение того или иного метода зависит от концентрации и вредности примесей.
В зависимости от того, извлекаются ли компоненты загрязняющих веществ из сточных вод, все методы очистки можно разделить на регенеративные и деструктивные.
Описание метода моделирования и основные определения
Под моделированием понимают процесс построения модели сложной системы и проведения серий экспериментов с этой моделью, направленных либо на понимание специфики функционирования системы, либо на выработку стратегии управления, удовлетворяющей выбранным критериям. "Сложной системой" называют такой объект реального мира, поведение которого невозможно предсказать с необходимой степенью детальности на основе учета обозримого набора ключевых параметров. При решении поставленной задачи будем пользоваться выборочным методом анализа. Задача выборочного метода состоит в том, чтобы на основе знаний свойств выборки можно было сделать какие-либо утверждения о свойствах всей совокупности объектов, которую называют генеральной совокупностью. Мы будем рассматривать статистическую совокупность (т. е. совокупность объектов (отборов проб), которые объединены в (разбиты на) группы по каким либо признакам).
Исследования или измерения каких-либо свойств или характеристик отдельных объектов выборки представляются в виде статистического вариационного ряда (иными словами - показывается закономерность распределения единиц изучаемой выборки по ранжированным значениям варьирующего признака).
Также в процессе работы будет выдвинут ряд статистических гипотез.
Вариационные ряды распределения
сточный вода загрязняющий моделирование
В реальных системах ПТС обычно нельзя проводить активные эксперименты, поэтому данные обычно представляют собой наблюдения за происходящим процессом, например: курс валюты на бирже в течение месяца, урожайность пшеницы в хозяйстве за 30 лет, производительность труда рабочих за смену и т. д. Результаты наблюдений - это, в общем случае, ряд чисел, расположенных в беспорядке, который для изучения необходимо упорядочить (проранжировать).
Операция, заключенная в расположении значений признака по возрастанию, называется ранжированием опытных данных.
После операции ранжирования опытные данные можно сгруппировать так, чтобы в каждой группе признак принимал одно и тожезначение, которое называется вариантом (
) . Число элементов в каждой группе называется частотой варианта (ni).Размахом вариации называется число W=xmax – xmin , где xmax - наибольший вариант, xmin - наименьший вариант.
Сумма всех частот равна определенному числу n, которое называется объемом совокупности:
(1.1)Отношение частоты данного варианта к объему совокупности называется относительной частотой (
), или частностью этого варианта: 
(1.2) 
(1.3)Последовательность вариантов; расположенных в возрастающем порядке, называется вариационным рядом (вариация — изменение).
Вариационные ряды бывают дискретными и непрерывными. Дискретным вариационным рядом называется ранжированная последовательность вариантов с соответствующими частотами и (или) частностями.
Проверка статистических гипотез
Статистической гипотезой называется всякое высказывание о генеральной совокупности, проверяемое по выборке. Статистические гипотезы делятся на:
1. параметрические - это гипотезы, сформулированные относительно параметров (среднего значения, дисперсии и т. д.) распределения известного вида;