книги / Расчёт и проектирование систем обеспечения безопасности.-1

Продукты сухой перегонки древесины содержат фенолы и их простые эфиры, кислоты и их производные, спирты, альдегиды, кетоны, фурановые соединения, производные пирана, основания (пиридин и др.), углеводы и углеводороды.

Всточных водах лесохимических предприятий содержатся фенол, метиловый спирт, уксусная кислота, скипидар, кетоны и эфиры, аллиловые масла, формалин. Все сточные воды сухой перегонки дерева имеют интенсивную окраску (от светло-желтой до коричневой) и обладают специфическим запахом (формалина, древесных масел).

Сточные воды целлюлозно-химической промышленности весьма разнообразны по составу, так как включают стоки собственно целлюлозных и бумажных предприятий, древесно-массных заводов, картонных фабрик и т.д. В стоках целлюлозного производства зафиксировано присутствие маннозы, декстрина, галактозы, свободного фурфурола, следов ванилина, жирных веществ, смол, лигнина, оксикислот, сахаридов. Эти стоки окрашены в коричневый, желтоватый или сероватокоричневый цвет.

Органический состав сточных вод химической промышленности (предприятий, выпускающих красящие вещества, фармацевтические препараты, ядохимикаты, жирные кислоты и моющие средства) и промышленности органического синтеза (прозрачных пленок фенопластов и аминопластов, синтетического каучука иволокон) чрезвычайно разнообразен.

Всточных водах производств органических красителей всегда присутствуют остатки исходных и промежуточных веществ (бензол, анилин, циклические нитросоединения), а также красители. Для них характерна интенсивная окраска.

Сложным составом сточных вод характеризуются производства синтетического каучука. Например, в промышленных стоках производства натрийбутадиенового каучука находится разнообразный комплекс предельных и непредельных соединений жирного ряда: предельные одноатомные спирты, простые эфиры, альдегиды, дивинил и другие углеводороды, димеры дивинила, полидиены. В стоках производства дивинилстирольного каучука наряду с комплексом соединений, присутствующих в стоках дивинильных цехов, содержатся этилбензол, бензол, стирол, толуол, некаль, частички смол, латекса и мельчайшая «крошка» готового каучука.

Большое количество сточных вод образуется при добыче, переработке, транспортировке и хранении нефти и нефтепродуктов. Количест-

191

во нефти в пластовых водах достигает 1,5–3,0 г/л. В буровых водах количество нафтеновых кислот в среднем составляет 190 мг/л.

Основная масса сточных вод нефтеперерабатывающих заводов содержит нефть и нефтепродукты как в растворимом, так и в коллоидном состоянии в виде эмульсий, всплывающей пленки.

Проведенный краткий обзор химического и дисперсного состава природных и сточных вод показывает, что, как правило, они являются агрегативно устойчивыми дисперсными системами, содержат растворимые органические и неорганические примеси, коллоидные и взвешенные вещества, поэтому для их очистки используются различные физи- ко-химические и биохимические методы, выбор которых будет определяться главным образом составом сточной воды.

9.4.СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ ГОРОДСКИХ

ИПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Системы водоотведения промышленных предприятий и городских сточных вод подразделяются на общесплавные и раздельные.

Общесплавная система водоотведения городов имеет единую во-

доотводящую сеть для отведения сточных вод всех типов: хозяйствен- но-бытовых, производственных и ливневых.

Раздельная система водоотведения имеет несколько водоотводя-

щих сетей, каждая из которых предназначена для отведения определенного типа сточных вод.

Ряд производственных сточных вод, например сточные воды пищевой промышленности (молокозаводов, хлебопекарен и др.), могут отводиться совместно с хозяйственно-бытовыми стоками после их предварительной очистки на заводских очистных сооружениях.

Неполная раздельная система водоотведения подразумевает совме-

стное отведение хозяйственно-бытовых и очищенных промышленных сточных вод (городские сточные воды). При этом отведение ливневых сточных вод и их очистка проводятся по открытым лоткам и кюветам.

Полураздельная система водоотведения состоит из двух водоот-

водящих систем: производственно-бытовой и дождевой. В местах пересечения этих сетей устраиваются разделительные камеры.

При больших расходах дождевых вод камеры перепускают в про- изводственно-бытовую канализацию наиболее загрязненную часть ливневых вод, образующихся в начальный период дождя.

192

При выборе системы водоотведения промышленных предприятий необходимо учитывать возможности:

–совместной и раздельной очистки отдельных видов сточных вод;

–извлечения из сточных вод ценных компонентов;

–повторного использования сточных вод без очистки или с частичной очисткой в системе оборотного водоснабжения;

–использование для производственных целей очищенных бытовых и ливневых сточных вод.

9.5. УСЛОВИЯ СБРОСА СТОЧНЫХ ВОД В ВОДОЕМЫ

Выбор методов и технологий очистки сточных вод зависит от требований к качеству их очистки и условий сброса очищенных сточных вод в водоем.

Самоочищающая способность водоема зависит от условий смешения и разбавления сточных вод водой водоема.

Для каждого вида загрязняющего вещества устанавливается нор- мативно-допустимый сброс (НДС).

При расчете НДС необходима информация о санитарной характеристике водоема, которая составляется на основании санитарнотопографического обследования условий водопользования на участках водного объекта, расположенных ниже сброса сточных вод; условия смешения и разбавления сточных вод с водой водного объекта; самоочищающая способность водного объекта; расход, состав и свойства сточных вод, намеченных к сбросу.

Всоответствии с «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами» устанавливаются нормативы качества воды водоемов по категориям водопользования (табл. 9.2).

Всоответствии с «Методикой разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей» (приказ от 17 декабря 2007 г. № 333) установлены следующие основные требования к сбросу очищенных сточных вод:

– При сбросе сточных вод, влияющих на состояние водных объектов, используемых для питьевых и хозяйственно-бытовых целей, нормативы качества воды или их природный состав и свойства выдерживаются на водотоках, начиная со створа, расположенного на 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для питьевого

ихозяйственно-бытового водоснабжения, места купания, организованного

193

Таблица 9.2 Показатели качества воды по категориям водопользования

отдыха, территория населенного пункта и т.п. вплоть до самого места водопользования), а на водоемах – на акватории в радиусе 1 км от пункта водопользования.

– При сбросе сточных вод или других видах хозяйственной деятельности, влияющих на состояние водных объектов рыбо-хозяйст- венного значения, нормативы качества поверхностных вод или их природные состав и свойства (в случае природного превышения этих нормативов) соблюдаются на протяжении всего участка водопользования, начиная с контрольного створа (контрольный створ – поперечное сечение водного потока, в котором контролируется качество воды), но не далее чем 500 м от места сброса сточных вод или расположения других источников загрязнения поверхностных вод (мест добычи полезных ископаемых, производства работ на водном объекте и т.п.).

194

–В случае одновременного использования водного объекта или его участка для различных нужд к составу и свойствам его вод принимаются наиболее жесткие нормы качества воды из числа установленных.

–Для веществ, относящихся к 1-му и 2-му классам опасности при всех видах водопользования, НДС определяются так, чтобы для веществ

содинаковым лимитирующим признаком вредности (ЛПВ), содержащихся в воде водного объекта, сумма отношений концентраций каждого вещества к соответствующим ПДК не превышала 1.

–Для сбросов сточных вод в черте населенного пункта НДС опре-

деляются, исходя из отнесения нормативных требований к составу

исвойствам воды водных объектов к самим сточным водам.

–При сбросе сточных вод в водный объект через рассеивающие выпуски, гарантирующие необходимое смешение и разбавление сбрасываемых вод, нормативные требования к составу и свойствам воды должны обеспечиваться в створе начального разбавления рассеивающего выпуска.

–При сбросе сточных вод или вод других видов хозяйственной деятельности, влияющих на состояние водных объектов рыбохозяйственного значения, нормативы качества поверхностных вод или их природные состав и свойства (в случае природного превышения этих нормативов) со-

потока, в котором контролируется качество воды), но не далее чем 500 м от места сброса сточных вод или расположения других источников загрязнения поверхностных вод (мест добычи полезных ископаемых, производства работ на водном объекте и т.п.).

Запрещено сбрасывать сточные воды, которые:

–могут быть использованы в системах оборотного и повторного водоснабжения в промышленности, городском хозяйстве и для орошения в сельском хозяйстве;

–содержат возбудителей инфекционных заболеваний бактериальной, вирусной и паразитарной природы;

–содержат вещества (или продукты их трансформации), для которых не установлены гигиенические ПДК или ОДУ, а также отсутствуют методы их определения;

–содержат чрезвычайно опасные вещества, для которых нормативы установлены с пометкой «отсутствие».

195

ГЛАВА 10. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И СОСТАВА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

10.1. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

При выборе методов очистки сточных вод необходимо учитывать их химический состав, объем, экономические итехнические возможности.

По механизму протекания процессов очистки все методы можно разделить на следующие группы:

–механические методы, к которым относят процеживание, фильтрование, отстаивание;

–химические методы, включающие реагентное осаждение, нейтрализацию;

–физико-химические методы – это коагуляция, флокуляция, флотация, адсорбция, ионный обмен, ультрафильтрация, обратный осмос и др.;

–электрохимические методы, к которым относятся: электрофлотация, электрокоагуляция, восстановление, окисление, электродиализ и др.;

–биологические методы, из которых можно выделить аэробные

ианаэробные.

В практике очистки сточных вод уже сложились определенные традиционные подходы к выбору методов и технологий очистки.

Сточные воды, содержащие взвешенные и коллоидные примеси, подвергают механической (процеживание, отстаивание), коагуляционной или флотационной очистке. В последние годы для этих целей стали применять методы микро- и ультрафильтрации.

Стоки, содержащие органические примеси, обезвреживают биохимическими или физико-химическими методами. При использовании биохимических методов в зависимости от концентраций и химического состава загрязняющих компонентов применяют аэробную или анаэробную очистку, или последовательную анаэробную и аэробную очистку. Для очистки и доочистки сточных вод, содержащих биорезистентные компоненты, используют методы адсорбции, экстракции, флотации, озонирования, жидкофазного окисления, электрохимического окисления, ультрафильтрации.

Для очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, магния, кальция и прочие, используют осадительные, ионообменные или мембранные (обратный осмос) методы.

196

Обеззараживание воды осуществляют хлорированием, озонированием или ультрафиолетовым облучением (УФО).

Основные методы очистки сточных вод от неорганических, органических примесей, а также растворенных газов представлены на рис. 10.1.

10.2. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И СОСТАВА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Основные принципы выбора технологий и методов очистки сточных вод должны предусматривать:

–применение эффективных технических решений и технологий, адекватных химическому составу сточных вод, требованиям к степени очистки, экономическим возможностям;

–использование низкоэнергозатратных и малотрудоемких технологий;

–использование в технологии очистки доступных и дешевых материалов, преимущественно отходов производств, обладающих коагулирующими, сорбционными, ионообменными свойствами и др.

В табл. 10.1 представлены химический состав и основные способы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и сточных вод основных многотоннажных производств неорганического и органического синтеза,

атакже машиностроительных предприятий.

Таблица 10.1 Химический состав сточных вод и соответствующие способы очистки

198

199

Основы проектирования систем очистки сточных вод

Канализацию и систему очистки сточных вод следует проектировать на основе утвержденных схем развития и размещения производственных отраслей, генеральных, бассейновых и территориальных планов комплексного использования и охраны вод, схем и проектов районной планировки и застройки городов.

При проектировании схем очистки сточных вод необходимо рассматривать возможность кооперирования систем канализования независимо от их ведомственной принадлежности.

Проекты канализации необходимо разрабатывать одновременно с проектами водоснабжения предприятия.

Расчет производительности очистных сооружений должен производиться с учетом баланса водопотребления и отведения сточных вод. При этом необходимо рассматривать возможность использования очищенных сточных вод для технологических нужд.

В современных условиях основными требованиями к проектированию очистных сооружений являются:

–возможность создания замкнутой системы водоснабжения;

–при сбросе очищенных сточных вод в открытый водоем их качество должно удовлетворять требованиям к качеству воды рыбохозяйственного назначения.

При создании системы очистки ливневых сточных вод предприятия необходимо обеспечить очистку наиболее загрязненной части стока, образующегося в период выпадения осадков, таяния снега и мойки дорожных покрытий, т.е. не менее 70 % годового стока для селитебных территорий и площадок предприятий, близких к ним по загрязненности.

Для предприятий, территория которых может быть загрязнена специфическими токсичными веществами, например, нефтеперерабатывающие предприятия, химические производства, целесообразна совместная очистка всего объема ливневых и производственных сточных вод.

Очистные сооружения необходимо размещать на территории промышленных предприятий. Состав сооружений, как уже отмечалось, следует выбирать в зависимости от состава и объема сточных вод, требований к степени очистки.

Площадку очистных сооружений надлежит располагать с подветренной стороны по отношению к жилой застройке для господствующих ветров теплого периода года.

200