Каталог :: Экология

Реферат: Водные ресурсы

РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Содержание

1.Введение стр.2 2.Состав сточных вод и основные методы их очистки стр.3 3.Выпуск сточных вод в водоемы стр.8 4.Основные методы очистки сточных вод стр.11 5.Список используемой литературы стр.13 Введение . 20-е столетие характеризуется интенсивным рос- том населения Земли ,развитием урбанизации.Появились города-гиганты с населением более 10-ти млн.человек .Развитие промышленности ,транспорта,энергетики,индустриализа­ция сельского хозяйства привели к тому ,что антропо­генное воздействие на окружающую среду приняло гло­бальный характер. Повышение эффективности мер по охране окружаю- щей среды связано прежде всего с широким внедрением ресурсосберегающих,малоотходных и безотходных технологических процессов,уменьшением загрязнения воздушной среды и водоемов. Охрана окружающей среды представляет собой весьма многогранную проблему,решением которой зани- маются,в частности,инженерно-технические работники практически всех специальностей ,которые связаны с хозяйственной деятельностью в населенных пунктах и на промышленных предприятиях,которые могут являться источником загрязнения в основном воздушной и водной среды. Состав сточных вод и основные методы их очистки. Водоотводящие системы и сооружения-это один из видов инженерного оборудования и благоустройства на­селенных пунктов,жилых,общественных и производствен­ных зданий,обеспечивающих необходимый санитарно-гигиенические условия труда,быта и отдыха населения.Системы водо­отведения и очистки состоят из комплекса оборудова­ния ,сетей и сооружений,предназнаенных для приема и удаления по трубопроводам бытовых производственных и атмосферных сточных вод,а также для их очистки и обезвреживания перед сбросом в водоем или утилизаци­ей. Объектами водоотведения являются здания раз- личного назначения,а также вновь строящиеся,сущест- вующие и реконструируемые города,поселки,промышлен- ные предприятия,санитарно-курортные комплексы и т.п. Сточные воды -это воды ,использованные на бы­товые,производственные или другие нужды и загрязнен­ные различными примесями,изменившими их первоначаль­ный химический состав и физические свойства,а также воды ,стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения ат­мосферных осадков или поливки улиц. В зависимости от происхождения вида и состава сточные воды полразделяются на три основные катего­рии: бытовые(от туалетных комнат,душевых,ку- хонь,бань,прачечных,столовых,больниц;они пос- туппают от жилых и общественных зданий ,а также от бытовых помещений и промышленных предприятий ); производственные(воды,использованные в техно- логических процессах ,не отвечающие более требовани­ям ,предъявляемым к их качеству;к этой категории вод относят воды ,откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых); атмосферные (дождевые и талые;вместе с атмос- ферными отводятся воды от полива улиц,от фонтанов и дренажей). В практике используется также понятие городс- кие сточные воды,которые представляют собой смесь бытовых и производственных сточных вод.Бытовые,про- изводственные и атмосферные сточные воды отводятся как совместно,так и раздельно.Наиболее широкое расп­ространение получили общесплавные и раздельные сис­темы водоотведения.При общеспплавной системе все три категории сточных вод отводятся по одной общей сети труб и каналов за пределы городской территории на очистные сооружения.Раздельные системы состоят из нескольких сетей труб и каналов:по одной из них от­водятся дождевые и незагрязненные производственные сточные воды,а по другой или по нескольким сетям-бы­товые и загрязненные производственные сточные воды. Сточные воды представляют собой сложные гете- рогенные смеси,содержащие примеси органического и минерального происхождения,которые находятся в не- растворенном,коллоидном и растворенном состоя- нии.Степень загрязнения сточных вод оценивается кон­центрацией,т.е.массой примесей в единицу объема мг/л или г/куб.м.Состав сточных вод регулярно анализиру­ется.Проводятся санитарно-химические анализы по оп­ределению:величины ХПК (общая концентрация органи­ческих веществ);БПК (концентрация органических сое­динений,окисляемых биологическим путем);концентрация взвешенных веществ;активной реакции среды;интенсив­ности окраски;степени минерализации;концентрации би­огенных элементов (азота,фосфора,калия) и др.Наибо­лее сложны по составы сточные воды промышленных предприятий.На формирование производственных сточных вод влияет вид перерабатываемого сырья,технологичес­кий процесс производства,применяемые реагенты,проме­жуточные изделия и продукты,состав исходной во­ды,местные условия и др.Для разработки рациональной схемы водоотведения и оценки возможности повторного использования сточных вод изучается состав и режим водоотведения не только общего стока промышленного предприятия,но также сточных вод от отдельных цехов и аппаратов.Помимо определения основных санитар- но-химических показателей в производственных сточных водах определяются концентрации специфических компо- нентов,содержание которых предопределяется техноло- гическим регламентом производства и номенклатурой применяемых веществ.Поскольку производственные сточные воды представляют собой наибольшую опасность для водое­мов,мы рассмотрим их более подробно. Производственные сточные воды делятся на две основные категории:загрязненные и незагрязненные(ус- ловно чистые).Загрязненные производственные сточные воды подразделяются на три группы. 1.Загрязненные преимущественно минеральными примесями(предприятия металлургической,машинострои- тельной,рудо- и угледобывающей промышленности;заводы по производству кислот,строительных иззделий и мате­риалов,минеральных удобрений и др). 2.Загрязненные преимущественно органическими примесями (предприятиия мясной,рыбной,молочной,пище- вой,целлюлозно-бумажной,микробиологической,химической промышленности;заводы по производству каучука,пласт­масс и др). 3.Загрязненные минеральными и органическими примесями(предприятия нефтедобывающей,нефтеперераба- тывающей,текстильной,легкой,фармацевтической промыш- ленности;заводы по производству сахара,консер- вов,продуктов органического синтеза и др.). Кроме вышеуказанных 3 групп загрязненных про- изводственных сточных вод имеет место сброс нагретых вод в водоем,что является причиной так называемых тепловых загрязнений. Производственные сточные воды могут различать- ся по концентрации загрязняющих веществ,по степени агрессивности и т.д. Состав производственных сточных вод колеблется в значительных пределах,что вызывает необходимость тщательного обоснования выбора надежного и эффектив- ного метода очистки в каждом конкретном случае.Полу­чение расчетных параметров и технологических регла- ментов обработки сточных вод и осадка требуют весьма продолжительных научных исследований как в лабора­торных,так и полупроизводственных условиях. Количество производственных сточных вод опре- деляется в зависимости от производительности предп- риятия по укрупненным нормам водопотребления и водо­отведения для различных отраслей промышленности.Нор­ма водопотребления-это целесообразное количество во­ды,необходимого для производственного процесса,уста­новленная на основании научно обоснованного расчета или передового опыта.В укрупненную норму водопотреб­ления входят все расходы воды на предприятии.Нормы расхода производственных сточных вод применяют при проектировании вновь строящихся и реконструкции действующих систем водоотведения промышленных предп­риятий.Укрупненные нормы позволяют дать оценку рациональности использования воды на любом действующем предприятии. В составе инженерных коммуникаций промышленно- го предприятия,как правило,имеется несколько водоот- водящих сетей.Незагрязненные нагретые сточные воды поступают на охладительные установки (брызгальные бассейны,градирни,охладительны пруды),а затем возв- ращаются в систему оборотного водообеспечения.Заг- рязненные сточные воды поступают на очистные соору­жения,а после очистки часть обработанных сточных вод подается в систему оборотного водообеспечения в те цеха,где ее состав удовлетворяет нормативным требованиям. Эффективность использования воды на промышлен- ных предприятиях оценивается такими показателями,как количество использованной оборотной воды,коэффициен- том ее использования и процентом ее потерь. Для промышленных предприятий составляется ба- ланс воды,включающий расходы на различные виды по- терь,сбросы и добавление компенсирующих расходов во- ды в систему. Проектирование вновь строящихся и реконструи- руемых систем водоотведения населенных пунктов и промышленных предприятий должно осуществляться на основе утверж­денных в установленном порядке схем развития и раз- мещения отрасли народного хозяйства,отраслей промыш- ленности и схем развития и размещения производитель­ных сил по экономическим районам.При выборе систем и схем водоотведения должна учитываться техничес­кая,экономическая и санитарная оценки существующих сетей и сооружений,предусматриваться возможность ин­тенсификации их работы. При выборе системы и схемы водоотведения про­мышленных предприятий необходимо учитывать: 1)требования к качеству воды,используемой в различных технологических процессах; 2)количество,состав и свойства сточных вод от- дельных производственных цехов и предприятия в це- лом,а также режимы водоотведения; 3)возможность сокращения количества загрязнен- ных производственных сточных вод путем рационализа- ции технологических процессов производства; 4)возможность повторного использования производственных сточных вод в системе оборотного водообеспечения или для технологических нужд другого производства,где допустимо применять воды более низкого качества; 5)целесообразность извлечения и использования веществ,содержащихся в сточных водах; 6)возможность и целесообразность совместного отведения и очистки сточных вод нескольких близко расположенных промышленных предприятий,а также воз- можность комплексного решения очистки сточных вод промышленных предприятий и населенных пунктов; 7)возможность использования в технологическом процессе очищенных бытовых сточных вод; 8)возможность и целесообразность использования бытовых и производственных сточных вод для орошения сельскохозяйственных и технических культур; 9)целесообразность локальной очистки сточных вод отдельных цехов предприятия; 10) самоочищающую способность водоема,условия сброса в него сточных вод и необходимую степень их очистки; 11)целесообразность применения того или иного метода очистки. При вариантном проектировании водоотводящих систем и очистных сооружений на основании техни- ко-экономических показателей принимается оптимальный вариант.

Выпуск сточных вод в водоемы

Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов.В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды(повышается тем- пература ,уменьшается прозрачность,появляются окрас- ка,привкусы,запахи);на поверхности водоема появляют- ся плавающие вещества, а на дне образуется оса- док;изменяется химический состав воды(увеличивается содержание органических и неорганических веществ,по- являются токсичные вещества,уменьшается содержание кислорода,изменяется активная реакция среды и др.);изменяется качественный и количественный бактериальный состав ,появляются болезнетворные бактерии.Загрязненные во- доемы становятся непригодными для питьевого , а час­то и для технического водоснабжения;теряют рыбохо­зяйственное значение и т.д. Общие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные водоемы определяются народнохозяйс­твенной их значимостью и характером водопользова­ния.После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение качества воды в водоемах,однако это не должно замет­но отражаться на его жизни и на возможности дальней­шего использования водоема в качестве источника во­доснабжения,для культурных и спортивных мероприя­тий,рыбохозяйственных целей. Наблюдение за выполнением условий спуска про- изводственных сточных вод в водоемы осуществляется санитарно-эпидемиологическими станциями и бассейно- выми управлениями. Нормативы качества воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования устанавливают качество воды для водоемов по двум видам водопользо- вания:к первому виду относятся участки водоемов,ис- пользуемые в качестве источника для централизованно- го или нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения,а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности ;ко второму виду- участки во- доемов,используемые для купания,спорта и отдыха на- селения,а также находящиеся в черте населенных пунктов. Отнесение водоемов к тому или иному виду водо­пользования проводится органами Государственного са­нитарного надзора с учетом перспектив использования водоемов. Приведенные в правилах нормативы качества воды водоемов относятся к створам,расположенным на проточных водо­емах на 1 км вышеближайшего по течению пункта водо­пользования,а на непроточных водоемах и водохранили­щах на 1км в обе стороны от пункта водопользования. Большое внимание уделяется вопросам предупреж- дения 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 расстоянии 300 м в стороны от этих гра­ниц.При использовании прибрежных районов морей в ка­честве приемника производственных сточных вод содер­жание вредных веществ в море не должно превышать ПДК,установленные по санитарно-токсикологическо­му,общесанитарному и органолептическому лимитирующим показателям вредности.При этом требования к спуску сточных вод дифференцированы применительно к харак­теру водопользования.Море рассматривается не как ис­точник водоснабжения,а как лечебный оздоровительный,культурно бытовой фактор. Поступающие в реки,озера,водохранилища и моря загрязняющие вещества вносят значительные изменения в установившийся режим и нарушают равновесное состо­яние водных экологических систем.В результате про­цессов превращения загрязняющих водоемы веществ,про­текающих под воздействием природных факторов,в вод­ных источниках происходит полное или частичное восстановление их первоначальных свойств.При этом могут образовы- ваться вторичные продукты распада загрязнений,оказы- вающих отрицательно влияние на качество воды. Самоочищение воды водоемов-это совокупность взаимосвязанных гидродинамических,физико-химичес- ких,микробиологических и гидробиологических процессов,ведущих к восстановлению первоначального состояния водного объекта. В связи с тем,что в сточных водах промышленных предприятий могут содержаться специфические загряз­нения,их спуск в городскую водоотводящую сеть огра­ничен рядом требований.Выпускаемые в водоотводящую сеть производственные сточные воды не должны:нару­шать работу сетей и сооружений;оказывать разрушающе­го воздействия на материал труб и элементы очистных сооружений;содержать более 500мг/л взвешенных и всплывающих веществ;содержать вещества,способные за­сорять сети или отлагаться на стенках труб;содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещест­ва,способные образовывать взрывоопасные смеси;содер­жать вредные вещества,препятствующие биологической очистке сточных вод или сбросу в водоем;иметь темпе­ратуру выше 40 С.Производственные сточные воды не удовлетворяющие этим требованиям,должны предвари­тельно очищаться и лишь после этого сбрасываться в городскую водоотводящую сеть.

Основные методы очистки сточных вод

Методы,применяемые для очистки производствен- ных и бытовых сточных вод,можно разделить на три группы:механические;физико-химические,биологические. В комплекс очистных сооружений,как прави- ло,входят сооружения механической очистки.В зависи- мости от требуемой степени очистки они могут допол­няться сооружениями биологической либо физико-хими­ческой очистки,а при более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются сооружения глубокой очистки.Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды обеззараживаются,образующийся на всех стадиях очистки осадок или избыточная биомасса пос­тупает на сооружения по обработке осадка.Очищенные сточные воды могут направляться в оборотные системы водообеспечения промышленных предприятий,на сельско­хозяйственные нужды или сбрасываться в водоем.Обра­ботанный осадок может утилизироваться,уничтожаться или складироваться. Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органи­ческих примесей.Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подго­товки сточных вод к биологическим или физико-хими­ческим методам очистки.В результате механической очистки обеспечивается снижение взвешенных веществ до 90%,а органических веществ до 20% В состав сооружений механической очистки вхо- дят решетки,различного вида уловители,отстойники,фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточ- ных вод тяжелых минеральных примесей.(в основном песка).Обезвоженный песок при надежном обеззаражива- нии может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов. Усреднители применяются для регулирования сос- тава и расхода сточных вод.Усреднение дости- гается либо дифференцированием потока поступающей сточной воды,либо интенсивным перемешиванием отдель- ных стоков . Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных веществ,которые под дейс­твием гравитационных сил оседают на дно отстойни­ка,или всплывают на его поверхность. Для очистки сточных вод,содержащих нефть и нефтепродукты,при концентрациях более 100 мг/л при- меняют нефтеловушки.Эти сооружения представляют со- бой прямоугольные резервуары,в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотнос­тей.Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность,собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию Биологическая очистка-широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод.В его основе лежит процесс биологическо­го окисления органических соединений,содержащихся в сточных водах.Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов,включающим множество различных бактерий,простейших и ряд более высокоор­ганизованных организмов- водорослей,грибов и т.д.,связанных между собой в единый комплекс сложны­ми взаимоотношениями(метабиоза,симбиоза и антагонизма). Химические и физико-химические методы очистки играют значительную роль при обработке производс- твенных сточных вод.Они применяются как самостоя- тельные,так и в сочетании с механическими и биологи­ческими методами. Нейтрализация применяется для обработки ппро- изводственных сточных вод многих отраслей промышлен- ности,содержащих щелочи и кислоты.Нейтрализация сточных вод осуществляется с целью предупреждения коррозии материалов водоотводящих сетей и очистных сооружений,нарушения биохимических процессов в био- логических окислителях и водоемах. Список используемой литературы: 1.Г.В.Стадницкий,А.И.Родионов.»Экология». 2.Е.М.Сергеев,Г.Л.Кофф.»Рациональное использо- вание и охрана окружающей среды городов.» 3.И.Ф.Ливчак,Ю.В.Воронов.»Охрана окружающей среды».