Учебно-методический комплекс дисциплины

Скачать 2.9 Mb.

Название	Учебно-методический комплекс дисциплины
страница	6/24
Тип	Учебно-методический комплекс

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебно-методический комплекс

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 24

ХАРАКТЕРИСТИКА СТОЧНЫХ ВОД

Сточной водой (или сточной жидкостью) называется использованная на бытовые или производственные нужды вода, получившая при этом загрязнения, изменившие ее первоначальный химический состав или физические свойства (или одновременно и то, и другое), и подлежащая удалению с территории населенного пункта или промышленного предприятия.

В зависимости от происхождения, вида и качественной характеристики примесей сточные воды подразделяют на три основные категории: бытовые (иначе хозяйственно-фекальные), производственные и атмосферные (ливневые).

К бытовымотносятся воды от кухонь и туалетных комнат, бань и прачечных, предприятий общественного питания и лечебных учреждений, воды от мытья помещений. Основную часть органических загрязнений бытовых сточных вод составляют белковые вещества, жиры, углеводы и продукты их разложения. Неорганическую часть загрязнений составляют соли, присущие питьевой воде и образующиеся в процессе обменных реакций в организме человека. В частности, к продуктам обмена веществ относятся фосфаты и аммонийные соли – продукт гидролиза мочевины. К неорганическим примесям сточных вод относятся также песок и глинистые частицы, попадающие в бытовые воды от мытья овощей и фруктов, уборки помещений и т. д. Загрязнения органической природы составляют 45 – 58 % общей массы загрязнений бытовых сточных вод.

Особую категорию составляют биологические загрязнения: разнообразные микроорганизмы, в том числе и патогенные, и яйца гельминтов.

К производственнымсточным водам относят воды, образовавшиеся при проведении различных технологических процессов, добыче полезных ископаемых, а также вода, прошедшая через загрязненную территорию промышленных предприятий и не пригодная для вторичного использования.

Производственные сточные воды можно разделить на две основные категории: загрязненные и незагрязненные (условно чистые).

Количество и состав производственных сточных вод зависит от ряда факторов: технологического процесса, режимов его поведения, состава сырья, промежуточных изделий и продуктов, выпускаемой продукции, состава исходной свежей воды и др.

Ливневыеводы образуются в результате выпадения атмосферных осадков. К ним относятся также талые воды, образующиеся при таянии льда и снега. Отличительной чертой ливневого стока является его эпизодичность и резкая неравномерность по расходу и качеству воды. Воды от поливки улиц, от фонтанов и дренажей по качественной характеристике загрязнений близки к ливневым и удаляются вместе с ними.

В составе ливневых сточных вод много песка, глины, мусора, нефтепродуктов, смываемых с улиц города. Ливневые воды с территории промышленных предприятий могут содержать специфические примеси, характерные для того или иного производства.
ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА СТОЧНЫХ ВОД

Температура;
Окраска. Бытовые сточные воды, как правило, окрашены слабо. Интенсивная окраска показывает наличие производственных сточных вод, особенно от предприятий легкой промышленности, где в большом количестве используются разнообразные красители. Окраска определяется в фильтрованных пробах в цилиндрах из бесцветного стекла и описывается на основе визуального наблюдения: розовая, слабо-желтая, буроватая и т. п. Интенсивность окраски характеризуют степенью разбавления исследуемой воды дистиллированной, при которой окраска исчезает. Результат записывают отношением, например 1:500 (где 1 – 1ч. исследуемой пробы, 500 сумма 499 ч. разбавляющей воды и 1 ч. исследуемой).
Запах. Запах бытовых стоков довольно характерен и представляет собой смесь запахов фекалий и разложений органических веществ. Запах производственных стоков весьма разнообразен и зависит от вида производства. Запах определяется так же, как и при анализе природных вод.
Прозрачность – показатель степени общей загрязненности воды.
Реакция среды. Сточные воды, сбрасываемые в систему водоотведения города, должны иметь значение рН в пределах 6,5-8,5. Требование обусловлено тем, что кислые и щелочные сточные воды разрушающе действуют на материал коллекторов и могут нарушать биохимические процессы очистки сточных вод.
Сухой и плотный остатки. В отличие от анализа природных вод сухой остаток сточных вод определяют из натуральной (нефильтрованной) пробы, поэтому он является показателем суммарного содержания загрязнений во всех агрегатных состояниях. Плотный остаток определяется из фильтрованной пробы и показывает содержание веществ в коллоидном и истинно растворенном состоянии.
Взвешенные вещества.С достаточной степенью точности этот показатель может быть определен как разность сухого и плотного остатков.
Оседающие вещества — часть взвешенных веществ, которые оседают на дно отстойного цилиндра за 2 ч отстаивания в покое. Длительность отстаивания, равная 2 ч, определена на основании экспериментальных наблюдений.
Потери при прокаливании, зольность твердых примесей. Для многих технологических целей нужно знать содержание органической и минеральной частей твердой фазы воды. Потери при прокаливании – это абсолютное количество улетучившихся примесей; показатель выражается в мг/л. Зольность – отношение массы остатка после прокаливания к массе первоначально взятого твердого образца, выражается в процентах.
Химическая окисляемость определяет общее содержание в воде восстановителей — органических и неорганических, реагирующих с окислителями. В сточных водах преобладают органические восстановители, поэтому, как правило, всю величину окисляемости относят к органическим примесям воды.
Биохимическая окисляемость. Существует несколько способов аналитического измерения БПК. На практике чаще всего применяют метод разведения: 1 часть сточной воды смешивают с п частями разбавляющей воды, смесь до предела насыщают растворенным кислородом путем продувки или встряхивания, разливают в инкубационные склянки и тщательно их герметизируют. Определение БПК считают правильным, если к концу периода инкубации в склянке остается от 3 до 5 мг О₂/л. Если к концу инкубации поглощено меньше 4 мг/л кислорода, то в последующих определениях разбавление уменьшают, если больше 6 мг/л – увеличивают. Разбавляющую воду готовят на основе дистиллированной воды, в которую добавляют фосфорные и аммонийные соли, хлорное железо, хлористый кальций и сернокислый магний.
Соединения азота и фосфора. При анализе сточных вод определяют азот общий, аммонийный, нитритный, нитратный. В последние годы количество фосфатов в сточных водах резко возросло в связи с тем, что в составе многих синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ) до 40 % их массы составляют полифосфаты.
Сульфаты и хлориды.
Синтетические поверхностно-активные вещества
Растворенный кислород. В загрязненных сточных водах либо растворенного кислорода не бывает совсем, либо его концентрация не превышает 0,5-1 мг/л.
Токсичные вещества.
Биологические загрязнения. Для полной санитарно-эпидемиологической оценки сточных вод кроме микробного числа и коли-теста определяют третий показатель – содержание яиц гельминтов.

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СТОЧНЫХ ВОД

Условия выпуска сточных вод в водоемы обусловливаются требованиями «Правил охраны поверхностных» и «Правил охраны от загрязнения прибрежных вод морей». При поступлении в указанные водоемы сточных вод качество воды в них ухудшается, поэтому устанавливаются специальные нормативы, соблюдение которых дает возможность дальнейшего использования этих водоемов в качестве источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей.
УСЛОВИЯ ВЫПУСКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД В ГОРОДСКУЮ КАНАЛИЗАЦИЮ

В ряде случаев производственные сточные воды сбрасывают в городскую канализацию, в которой происходит их смешивание с бытовыми сточными водами.

Отпуск (получение) питьевой воды и (или) прием (сброс) сточных вод осуществляются на основании договора, заключаемого абонентом (заказчиком) с организацией водопроводно-канализационного хозяйства.

К выпускаемым в канализацию производственным сточным водам предъявляются требования, согласно Правилам пользования системами коммунального водоснабжения и канализации в Российской Федерации.

В системы коммунальной канализации запрещается сброс и прием сточных вод, содержащих вещества, которые могут:

засорять трубопроводы, колодцы, решетки или отлагаться на стенках трубопроводов, колодцев и других сооружений систем канализации;
оказывать разрушающее воздействие на материал трубопроводов, оборудования и других сооружений систем канализации;
образовывать в канализационных сетях и сооружениях пожаровзрывоопасные и токсичные газопаровоздушные смеси;
препятствовать биологической очистке сточных вод.

Запрещается сброс веществ или продуктов их трансформации, для которых не установлены предельно допустимые концентрации и отсутствуют методы аналитического контроля, а также веществ, соединение которых может привести к образованию веществ с неустановленными предельно допустимыми концентрациями.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

При определении необходимой степени очистки сточных вод, отводимых в водоем, производят расчет по количеству взвешенных веществ, по величине БПК_полн, по потреблению сточными водами растворенного кислорода, по температуре воды водоема, по ПДК вредных веществ, по допустимому содержанию кислот и щелочей в сточных водах, спускаемых в водоем и некоторым другим показателям.

В общем виде связь между санитарными требованиями к условиям спуска сточных вод в водоемы и необходимой степенью их очистки определяется из следующего выражения:

, где (1)

С_ст – концентрация вредного вещества в сточных водах;

С_в – концентрация вещества в воде водоема выше места выпуска стока;

С_ПДК – предельно допустимое содержание вредного вещества в воде водоема;

γ – коэффициент смешения;

Q – расход воды в водоеме;

q – расход сточных вод, поступающих в водоем.

Разделив обе части неравенства (1) на q, получаем выражение:

(2)

Учитывая, что

, где n – кратность разбавления для водотоков, то выражение (2) можно преобразовать

(3)

(4)

Если загрязняющее вещество отсутствует в природных водах, то

(5)

Кратность разбавления должна быть такой, чтобы концентрация загрязняющего вещества не превышала ПДК.
Расчет необходимой степени очистки сточных вод по концентрации взвешенных веществ

Допустимое содержание взвешенных веществ т, г/м³ в спускаемых в проточные водоемы сточных водах т определяется из выражения (4):

, где (6)

p – допустимое по санитарным правилам увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод, г/м³.

Выражение (6) можно преобразовать:

(7)
Расчет необходимой степени очистки по БПК_полн

При сбросе сточных вод в водные объекты снижение концентрации органических веществ происходит за счет, как разбавления, так и благодаря процессам самоочищения. При протекании процесса самоочищения скорость изменения БПК пропорциональна количеству кислорода, потребленного для биологического окисления органических веществ. Учитывая данное условие и используя выражение (4), расчет необходимой степени очистки сточных вод по БПК по неравенству:

, где (8)

K_сти k_в – константы скорости потребления кислорода сточной и водой водоема;

t – продолжительность перемещения воды от места спуска сточных вод до расчетного пункта.

(9)
Расчет необходимой степени очистки по растворенному в воде водоема кислороду

Расчет ведут по БПК_полн в сточных водах из условия сохранения растворенного кислорода. В основе расчета лежит балансовое уравнение:

, (10)

где O_в - концентрация растворенного кислорода в воде выше места спуска сточных вод; k – коэффициент пересчета БПК_полн, определяемый лабораторным путем, в БПК₂; О_ПДК – концентрация растворенного кислорода, которая должна сохраниться в воде водоема ниже места спуска сточных вод.

Величина

выражается из уравнения (3.25) следующим образом:

(11)

С учетом кратности разбавления выражение примет вид:

(12)
Расчет максимальной температуры спускаемых сточных вод

Температуру сточных вод, разрешенных к сбросу можно такжеопределить из выражения (4):

, где (13)

Т_доп – допустимое по санитарным правилам увеличение температуры.

Выражение (12) можно преобразовать:

(14)
Расчет допустимого состава сточных вод по концентрации растворенных вредных веществ

Все вредные вещества, для которых определены значения ПДК, подразделены на лимитирующие показатели вредности (ЛПВ). Санитарное состояние водного объекта в результате сброса сточных вод считается удовлетворительным, если вещества, входящие в определенный ЛПВ, будут содержаться в концентрации, удовлетворяющих условию:

(15)

(16)

Концентрацию каждого z-того вещества в очищенных сточных водах можно определить из выражения (4).
Расчет необходимой степени очистки по изменению активной реакции воды

Допустимое содержание кислоты С_кили щелочи С_щ в сточных водах, спускаемых в водоем определяется из следующих выражений:

(17)

(18)

С_к и С_щ – максимальное количество кислоты или щелочи, которое может быть нейтрализовано 1 л воды водоема при условии, что в расчетном створе рН воды останется в пределах санитарных требований. С учетом кратности выражения (16), (17) можно преобразовать:

(19)

(20)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Для понимания и систематизации задач, связанных с очисткой сточных вод, весьма удобна классификация примесей Л.А. Кульского, приведенная в табл. 1. В ней все сточные воды, в зависимости от физико-дисперсного состояния, разбиты на четыре группы, каждая из которых характеризуется особыми свойствами.

В табл. 2 приведена классификация методов очистки сточных вод в зависимости от группы примесей Е.В. Подосеновой.

В зависимости от характера загрязнений и требований к очищенной воде, технология очистки может быть как достаточно простой, так и весьма сложной. Технологическая схема очистки может включать всего один аппарат, способ очистки в котором базируется на одном методе, или содержать неколько различных аппаратов, способы очистки в которых базируются на совершенно различных методах.

В табл. 3 приведена классификация методов очистки сточных вод А.И. Родионова, в основу которой положены процессы очистки. Данная классификация обладает большой наглядностью и хорошо ориентирует специалиста в выборе методов и оборудования очистки сточных вод.

Указанные методы очистки подразделяются на рекуперационные и деструктивные. Рекуперационные методы предусматривают извлечение из сточных вод и дальнейшую переработку всех ценных веществ. При использовании деструктивных методов вещества, загрязняющие воды, подвергаются разрушению путем окисления или восстановления. Продукты разрушения удаляются из воды в виде газов или осадков.

Выбор метода очистки и конструктивное оформление процесса производятся с учетом следующих факторов: 1) санитарных и технологических требований, предъявляемых к качеству очищенных вод с учетом дальнейшего их использования; 2) количества сточных вод; 3) наличия у предприятия необходимых для процесса обезвреживания энергетических и материальных ресурсов (пар, топливо, сжатый воздух, электроэнергия, реагенты, сорбенты), а также необходимой площади для сооружения очистных установок; 4) эффективности процесса обезвреживания.

Эффективность обезвреживания сточных вод – η(%) для всех методов определяется по соотношению:

(1)

где G_ни G_к –массовый расход загрязнения в сточных водах до и после очистки, кг/с;

Q_н и Q_к – объемный расход сточных вод до и после очистки, м³/с;

с_н и с_к – концентрация загрязнения в сточной воде до и после очистки, кг/м³.

Если Q_н = Q_к,то

(2)

Если очистка сточных вод от загрязнения производится последовательно несколькими методами, то суммарная степень очистки равна:

(3)

где η₁, η_2, η_n – степень очистки сточных вод первым, вторым и n-мметодами.

Для оценки санитарной эффективности рекомендуется показатель КБ (контроль биосферы), равный

(4)

Тогда санитарная эффективность (СЭ) метода обезвреживания принимается равной

(5)

В случае сброса очищенных сточных вод в водоем метод очистки считается эффективным, если он обеспечивает предельно допустимый сброс.

При содержании в сточных водах нескольких веществ расчет санитарной эффективности обезвреживания проводят из условия:

(6)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 24

	Учебно-методический комплекс дисциплины «организационное поведение» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Торговое оборудование» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Русский язык и культура речи» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Системное программное обеспечение» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры... Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины архитектура ЭВМ 090104. 65... Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «римское право» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Таможенное право» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «коммерческое право» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «право интеллектуальной собственности» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Технология формирования имиджа» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины «защита прав потребителей» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «иностранный язык по специальности» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Рекламное дело» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...

Учебно-методический комплекс дисциплины

Похожие: