Забруднення водойм побутовими стічними водами. Забруднення стічними водами

Від стаціонарних джерел забруднення формується поверхневий стік, що включає дощові та талі снігові води, води від миття рухомого складу та прибирання приміщень, стічні води, що утворюються у виробничих процесах.

Виробничі стічні води виникають у багатьох технологічних процесах. Склад та кількість цих вод різні. Стічні води утворюються при миття рухомого складу, очищенні вузлів і деталей в мийних машинах, при ремонті акумуляторних батарей, гальванічної та механічної обробки деталей, гідравлічних випробуваннях різних ємностей і т.д.

Поверхневі стоки з територій транспортних підприємств містять рідкі нафтопродукти, залишки миючих, дезінфікуючих, антиобледенітельних і протиожеледних реагентів, формувальних сумішей, розчинів, що використовуються в металообробці, відпрацьовані електроліти акумуляторних батарей, продукти руйнування штучних покриттів та зносу. До складу стічних вод входять рідкі токсичні речовини – бензол, ацетон, кислоти, луги, розчинені метали (алюміній, берилій, хром та ін), нафтопродукти.

БензолГ) Н 6 - безбарвна рідина, використовується як розчинник, наприклад, масляних фарб, жирів. Має гостру місцеву подразнюючу дію. Крім того, він всмоктується шкірою та викликає загальнотоксичну дію на організм. У водоймах, забруднених бензолом, риба набуває неприємного запаху при його концентрації 10 мг/л.

АцетонСН 3 СОСН 3 - безбарвна рідина, що легко випаровується, є розчинником нітроцелюлозних фарб і лаків. Малотоксична речовина. Має лише місцеву подразнюючу дію на шкіру та слизові оболонки. На санітарний режим водойм, у яких відбувається скидання, практично не впливає.

Кислотиі луги, що надходять з поверхневими стоками у водоймища, змінюють їх кислотність і тим самим впливають на умови проживання водних організмів, склад і чисельність популяцій. Так, лужні води при pH > 9,5 становлять безпосередню небезпеку для риб, підлужні води при pH = 8,6-9,5 надають пригнічуючий вплив на риб після довгого часу, підкислені води при pH = 6,4-5,0 небезпечні для риб за одночасної наявності у водоймі солей заліза.

Високотоксичні метали ( свинець, миш'як, кадмій, ртуть),що містяться у виробничих стічних водах, можуть потрапити в організм людини з питною водою, що призведе до отруєнь. Деякі рідкісні метали (Молібден, галій, германій)менш небезпечні, але посилюють дію інших забруднюючих речовин на організм.

Такі метали, як свинець, цинк, мідь, хром, миш'як, не виводяться з організму та збільшують свій токсичний вплив у міру накопичення. Ці метали накопичуються також у ґрунті та рослинах при попаданні на них поверхневих стоків.

У промислових стічних водах транспортних організацій, особливо заводів, часто містяться з'єднання алюмінію, берилію, хромута інших кольорових металів. З'єднання берилію та хрому є високотоксичними. Нерозчинні у воді сполуки алюмінію вважаються нетоксичними. Розчинні солі алюмінію (хлориди, сульфати, нітрати), потрапляючи з питною водою в живі організми, мають отруйну дію. Вони накопичуються у тканинах організму. Сполуки алюмінію затримують процеси самоочищення водойм.

Інша негативна дія металів у поверхневих стоках - корозія металевих каналізаційних труб, яка приносить дуже велику економічну шкоду.

Нафтопродуктипри попаданні зі стічними водами у водоймища викликають глибокі зміни у складі водних біоценозів. Нафтопродукти проникають у всі верстви водоймища - одна частина їх компонентів осідає на дно, інша знаходиться у вигляді суспензій та емульсій у товщі води, а решта - у молекулярно-розчиненому стані, тому всі водні організми, де б вони не жили, відчувають на собі негативне вплив. Водяні рослини, вкриті нафтовою плівкою, не придатні для нересту риб. Сама риба у воді, що містить нафтопродукти у кількості понад 0,1 мг/л, набуває запаху нафти через 1-3 добу. перебування у ній. Поверхнева нафтова плівка просочує пір'я птахів, що сідають або пірнають у воду, вони не можуть злетіти і гинуть.

Всі отруйні забруднюючі речовини від рухомих та стаціонарних джерел за ступенем небезпеки ділять на чотири класи:

• 1 - надзвичайно небезпечні (тетраетилсвинець, свинець, ртуть та ін.);
• 2 - високонебезпечні (марганець, мідь, сірчана кислота, хлор та ін.);
• 3 - помірно небезпечні (ксилол, метиловий спирт та ін.);
• 4 - малонебезпечні (аміак, бензин паливний, гас, оксид вуглецю, скипидар, ацетон та ін.).

Міністерство освіти Російської Федерації

Усурійський Державний Педагогічний Інститут

Біолого-хімічний факультет

Курсова робота

Забруднення стічними водами

Виконав:

студентка 2 курсу 521 групи

Ястребкова С. Ю._________

Науковий керівник:

______________________________

Уссурійськ, 2001 Зміст:

Введение……………………………………………………………………..…3

I.1. Джерела забруднення внутрішніх водойм…………………4

I .2. Випуск стічних вод у водоймища ……………………………………..7

ІІ.1. Методи очищення стічних вод…………………………………….…9

Заключение………………………………………………………………….11

додаток …………………………………………………………………13

Список літератури ……………………………………………………..22

Вступ

Вода – найцінніший природний ресурс. Вона грає виняткову роль процесах обміну речовин, складових основу життя. Величезне значення вода має у промисловому та сільськогосподарському виробництві. Загальновідома необхідність її для побутових потреб людини, всіх рослин та тварин. Для багатьох живих істот вона служить місцем існування.

Зростання міст, бурхливий розвиток промисловості, інтенсифікація сільського господарства, значне розширення площ зрошуваних земель, покращення культурно-побутових умов та низка інших факторів дедалі більше ускладнює проблеми забезпечення водою.

Потреби у воді величезні та щорічно зростають. Щорічна витрата води на земній кулі за всіма видами водопостачання становить 3300-3500 км3. У цьому 70% всього водоспоживання використовують у сільське господарство.

Багато води споживають хімічна та целюлозно-паперова промисловість, чорна та кольорова металургія. Розвиток енергетики також призводить до різкого збільшення потреби у воді. Значна кількість води витрачається для потреб галузі тваринництва, і навіть на побутові потреби населення. Більшість води після її використання для господарсько-побутових потреб повертається до річок у вигляді стічних вод.

Дефіцит прісної води вже зараз стає світовою проблемою. Все більші потреби промисловості та сільського господарства у воді змушують усі країни, вчених світу шукати різноманітні засоби для вирішення цієї проблеми.

На етапі визначаються такі напрями оптимального використання водних ресурсів: більш повне використання та розширене відтворення ресурсів прісних вод; розробка нових технологічних процесів, що дозволяють запобігти забрудненню водойм і звести до мінімуму споживання свіжої води.

1. Джерела забруднення внутрішніх водойм

Під забрудненням водних ресурсів розуміють будь-які зміни фізичних, хімічних та біологічних властивостей води у водоймах у зв'язку із скиданням у них рідких, твердих та газоподібних речовин, які завдають або можуть створити незручності, роблячи воду даних водойм небезпечною для використання, завдаючи шкоди народному господарству, здоров'ю та безпеки населення

Забруднення поверхневих та підземних вод можна розподілити на такі типи:

механічне - підвищення вмісту механічних домішок, властиве переважно поверхневим видам забруднень;

хімічне - наявність у воді органічних та неорганічних речовин токсичної та нетоксичної дії;

бактеріальне та біологічне - наявність у воді різноманітних патогенних мікроорганізмів, грибів та дрібних водоростей;

радіоактивне - присутність радіоактивних речовин у поверхневих чи підземних водах;

теплове - випуск у водойми підігрітих вод теплових та атомних ЕС.

Основними джерелами забруднення та засмічення водойм є недостатньо очищені стічні води промислових і комунальних підприємств, великих тваринницьких комплексів, відходи виробництва при розробці рудних копалин; води шахт, рудників, обробці та сплаві лісоматеріалів; скидання водного та залізничного транспорту; відходи первинної обробки льону, пестициди та ін. Забруднюючі речовини, потрапляючи в природні водоймища, призводять до якісних змін води, які здебільшого виявляються у зміні фізичних властивостей води, зокрема, поява неприємних запахів, присмаків тощо); у зміні хімічного складу води, зокрема, поява в ній шкідливих речовин, наявність плаваючих речовин на поверхні води та відкладання їх на дні водойм.

Стічні води поділяють три групи: фанові, чи фекальні; господарсько-побутові, що включають стоки від камбуза, душів, пралень та ін; підсланеві, або нафтовмісні. Для фанових стічних водхарактерно високе бактеріальне забруднення, і навіть органічне забруднення(хімічне споживання кисню достигает1500-2000мг/л.). обсяг цих вод порівняно невеликий. - Господарсько-побутові стічні водихарактеризуються невисоким органічним забрудненням. Ці стічні води зазвичай скидаються за борт судна в міру утворення. Скидання їх заборонено лише у зоні санітарної охорони. Підслоневі водиутворюються у машинних відділеннях судів. Вони відрізняються високим вмістом нефтепродуктов.(6)

Виробничі стічні води забруднені переважно відходами і викидами виробництва. Кількісний та якісний склад їх різноманітний та залежить від галузі промисловості, її технологічних процесів; їх ділять на дві основні групи: які містять неорганічні домішки, зокрема. і токсичні, і містять отрути.

До першої групи належать стічні води содових, сульфатних, азотно-тукових заводів, збагачувальних фабрик свинцевих, цинкових, нікелевих руд і т.д., в яких містяться кислоти, луги, іони важких металів та ін. Стічні води цієї групи в основному змінюють фізичні властивості води.

Стічні води другої групи скидають нафтопереробні, нафтохімічні заводи, підприємства органічного синтезу, коксохімічні та інших. У стоках містяться різні нафтопродукти, аміак, альдегіди, смоли, феноли та інші шкідливі речовини. Шкідлива дія стічних вод цієї групи полягає головним чином в окислювальних процесах, внаслідок яких зменшується вміст у воді кисню, збільшується біохімічна потреба у ньому, погіршуються органолептичні показники води.

Нафта і нафтопродукти на етапі є основними забруднювачами внутрішніх водойм, вод і морів, Світового океану. Потрапляючи у водоймища, вони створюють різні форми забруднення: нафтову плівку, що плаває на воді, розчинені або емульговані у воді нафтопродукти, що осіли на дно важкі фракції і т.д. При цьому змінюється запах, смак, забарвлення, поверхневий натяг, в'язкість води, зменшується кількість кисню, з'являються шкідливі органічні речовини, вода набуває токсичних властивостей і становить загрозу не тільки для людини. 12 г нафти роблять непридатною для споживання тонну води.

Досить шкідливим забруднювачем промислових вод є фенол. Він міститься у стічних водах багатьох нафтохімічних підприємств. При цьому різко знижуються біологічні процеси водойм, процес їх самоочищення, вода набуває специфічного запаху карболки.

На життя населення водойм згубно впливають стічні води целюлозно-паперової промисловості. Окислення деревної маси супроводжується поглинанням значної кількості кисню, що призводить до загибелі ікри, мальків та дорослих риб. Волокна та інші нерозчинні речовини засмічують воду та погіршують її фізико-хімічні властивості. На рибах і їх кормі - безхребетних - несприятливо відбиваються молеві сплави. З гниючої деревини та кори виділяються у воду різні дубильні речовини. Смола та інші екстрактивні продукти розкладаються та поглинають багато кисню, викликаючи загибель риби, особливо молоді та ікри. Крім того, молеві сплави сильно засмічують річки, а топляк нерідко повністю забиває їхнє дно, позбавляючи риб нерестовищ і кормових місць.

Атомні електростанції радіоактивними відходами забруднюють річки. Радіоактивні речовини концентруються найдрібнішими планктонними мікроорганізмами та рибою, потім ланцюгом живлення передаються іншим тваринам. Встановлено, що радіоактивність планктонних мешканців у тисячі разів вища за воду, в якій вони живуть.

Стічні води, що мають підвищену радіоактивність (100 кюрі на 1л і більше), підлягають похованню в підземні басейни без стічків і спеціальні резервуари.

Зростання населення, розширення старих та виникнення нових міст значно збільшили надходження побутових стоків у внутрішні водойми. Ці стоки стали джерелом забруднення річок та озер хвороботворними бактеріями та гельмінтами. Ще більшою мірою забруднюють водойми миючі синтетичні засоби, що широко використовуються в побуті. Вони знаходять широке застосування також у промисловості та сільському господарстві. Хімічні речовини, що містяться в них, надходячи зі стічними водами в річки та озера, мають значний вплив на біологічний і фізичний режим водойм. В результаті знижується здатність вод до насичення киснем, паралізується діяльність бактерій, що мінералізують органічні речовини.

Викликає серйозне занепокоєння забруднення водойм пестицидами і мінеральними добривами, які потрапляють з полів разом зі струменями дощової та талої води. В результаті досліджень, наприклад, доведено, що інсектициди, що містяться у воді у вигляді суспензій, розчиняються у нафтопродуктах, якими забруднені річки та озера. Ця взаємодія призводить до значного ослаблення окислювальних функцій водних рослин. Потрапляючи у водоймища, пестициди накопичуються в планктоні, бентосі, рибі, а по ланцюжку харчування потрапляють в організм людини, діючи негативно як на окремі органи, так і на організм загалом.

Найціннішим природним ресурсом є вода. У процесах обміну речовин вона відіграє виняткову роль. Здоров'я людини безпосередньо залежить від якості споживаної ним води. Тому важливо розробляти технологічні процеси, що зводять до мінімуму види забруднення стічних вод.

У Росії її понад 100 тис. рік, їх річний стік становить 4700 км 3 . Аналіз водних ресурсів показує, що в даний час зростає загроза виснаження, і вода може стати дефіцитом. Сьогодні нестачу у прісній воді відчувають вже близько 60% населення земної кулі.

Причиною дефіциту прісної води, що зростає, є зростання населення, а також нерегульована вирубка лісових масивів і забруднення водойм через нерозумне ставлення до охорони водних ресурсів. Підраховано, що нестача прісної води буде випробовуватися вже в цьому столітті. Тому дуже важливо приділяти увагу комплексному, ощадливому використанню водних ресурсів.

Особливо сильний вплив на нестачу прісної води мають стоки промислових підприємств, сільського господарства, комунальні господарства. Невелике місто, споживаючи щодобово 600 м3 чистої води, дає 500 м3 стоків.

Чиста вода без фільтра у наш час майже неможлива

Дефіцит прісної води викликаний не її безповоротним споживанням, а дедалі зростаючим забрудненням водойм промисловими і побутовими стоками. Сильно забрудненими є стоки від нафтохімічної, металургійної, нафтопереробної, хімічної, целюлозно-паперової, харчової промисловості. Величезна шкода приносить неправильне застосування пестицидів та добрив у сільському господарстві.

Стічні води різноманітні за складом, який залежить від виду забруднень, які до неї надходять. Дуже шкідливими є стоки хімічної промисловості, збагачувальних та гірничодобувних підприємств.

Скидання стічних вод з високою температурою, наприклад, з теплових електростанцій, призводить до накопичення органічних речовин та порушує біоритм водойми.

Важко очищаються стічні води від синтетичних поверхнево-активних речовин, які містяться у миючих засобах. Іноді вони навіть присутні у питній воді. ПАР значною мірою погіршують здатність водойм до самоочищення. Вони надходять у водоймища як стоки від пралень, лазень, від підприємств-виробників миючих засобів. ПАР та CMC застосовуються також для інтенсифікації виробництв на підприємствах легкої промисловості, при збагаченні руд, при розподілі продуктів у хімічній промисловості.

Величезну шкоду водойм завдають пестициди, що у них разом із талими і дощовими водами під час обробки полів, і навіть разом із водами бавовняних і рисових плантацій.

Небезпечним для життя та здоров'я людей є радіоактивне забруднення. Це спостерігається під час випробування ядерної зброї під водою, при порушеннях режиму очищення уранової руди, і навіть під час переробки ядерного пального.

Види забруднень стічних вод

В основному всі стоки містять 3 види забруднень:

• Мінеральні.До них відносяться пісок, рудні та глинисті включення, розчини мінеральних солей, лугів та кислот;
• Рослинні.До них відносяться залишки плодів та клейові речовини тваринного походження. Вони основним хімічним речовиною є вуглець;
• Біологічні та бактеріальні.Це стічні води боєн, комунального господарства, біофабрик. У своєму складі вони містять мікроорганізми та плісняві грибки.

Види стічних вод

Розрізняють такі види стічних вод:

Промислові стоки

Їх можна поділити на:

• Забруднені.Забруднення відбувається вищезазначеним шляхом;
• Умовно чисті.До них відносяться, наприклад, води для охолодження теплових машин;
• Господарські та побутові стічні води. До них відносяться стоки від громадських будівель, лікарень, кухонь, їдалень;
• Сільськогосподарські стоки.У своєму складі вони у великій кількості містять хімічні добрива та отрутохімікати;
• Атмосферні стоки.Вони утворюються при стіканні з промислових майданчиків під час танення снігу та дощів.

Поверхневі та підземні води

Їх характерні такі види забруднень:

• Механічне забруднення.В основному це властиво поверхневим видам забруднення. До них відноситься підвищений вміст механічних домішок;
• Хімічний забруднення.Воно характеризується наявністю у воді неорганічних та органічних речовин нетоксичного та токсичного характеру;
• Біологічне та бактеріологічне.У воді присутні патогенні мікроорганізми, гриби та дрібні водорості.
• Радіоактивне.У воді є радіоактивні речовини;
• Теплове.Цей вид забруднення спостерігається при спуску у водоймища вод з атомних та теплових електростанцій з підвищеною температурою.

Основним джерелом забруднення водойм є погано очищені стоки комунальних і промислових підприємств. Забруднюючі речовини якісно змінюють склад води. Це проявляється у зміні її фізичних властивостей, з'являється неприємний запах, присмак, у ній з'являються шкідливі речовини, які плавають на поверхні водойм, або відкладаються на дні.

Хімічне забруднення

Вихід поверхневих стічних вод з домішками

Кількісний та якісний склад усіх забруднень різноманітний. Але всі хімічні забруднення можна поділити на дві групи:

• До першої відносяться забруднення, що містять неорганічні домішки. До них можна віднести стоки сульфатних, содових заводів, збагачувальних фабрик. У своєму складі вони у великій кількості містять іони важких металів, луги та кислоти. Вони змінюють якісний склад води.
• До другої групи належать стоки нафтопереробних, нафтохімічних заводів, підприємств органічного синтезу, коксохімічних виробництв. У стічних водах у великій кількості містяться феноли, альдегіди, смоли, аміак, нафтопродукти. Їх шкідливий вплив у тому, що погіршуються органолептичні показники води, зменшується вміст у ній кисню, підвищується біохімічна потреба у ньому.

Нині основним забруднювачем водойм є нафту і нафтопродукти. При попаданні у воду вони створюють на поверхні плівку, на дно осідають важкі фракції. Смак, фарбування, в'язкість, поверхневий натяг змінюється. Вода набуває токсичних властивостей і становить загрозу для людини і тварин.

У стічних водах нафтохімічних підприємств міститься фенол. При попаданні їх у водоймища різко знижується біологічні процеси, які у них, порушується процес самоочищення води. У воді є запах карболки.

Згубно впливають життя водойм підприємства целюлозно-паперової промисловості. Деревна маса окислюється, відбувається значне споживання кисню і, як наслідок цього, гинуть мальки та дорослі риби. Нерозчинні речовини та волокна погіршують фізико-хімічні властивості води. Шкідливий вплив на водоймища надають молеві сплави. З кори та гниючої деревини у воду виділяються дубильні речовини. Смола поглинає кисень, що призводить до загибелі риб. Крім цього, молеві сплави засмічують річки і забивають їхнє дно. При цьому риби позбавляються нерестовищ і місць годівлі.

Радіоактивне забруднення

Радіоактивними відходами забруднюють атомні електростанції. Радіоактивні забруднювачі концентруються малими планктонними організмами та рибою. Потім ланцюжком передаються й іншим організмам. Якщо стічні води мають підвищену радіоактивність (100 кюрі/л), потрібно проводити їх поховання в підземних безстічних водоймах і спеціальних резервуарах.

Біологічне забруднення

У світі зростає чисельність населення, розширюються старі та зростають нові міста, що веде до збільшення стоків у внутрішні водоймища. Побутові стоки є джерелом забруднення річок та озер гельмінтами та хвороботворними бактеріями.

Стічні води містять 60% речовин органічної природи. До них відносяться й біологічні забруднення в медико-санітарних водах, комунально-побутових водах та відходах шерстомийних та шкіряних підприємств.

При очищенні стоків найбільші складнощі викликають органічні домішки. При загниванні вони отруюють грунт, повітря та воду. Стічні води необхідно виводити межі міст і мінералізувати органічні речовини. Сумарний обсяг мікроорганізмів у стоках становить близько 1 м 3 на 100 м 3 стічних вод. Серед бактерій та різних мікроорганізмів є патогенні, наприклад, збудники холери, черевного тифу, дизентерії та інших захворювань. Більшість стоків є потенційно небезпечними для людини та тварин. Для того щоб водоймища не забруднювалися шкідливими речовинами, стічні води необхідно очищати. Часткове очищення відбувається і в самому водоймищі. Ступінь очищення стоків визначається спеціальним розрахунком та узгоджується з органами рибного та санітарного нагляду.

Теплове забруднення

Якщо водоймища спускають нагріті води теплових електростанцій, це викликає їх теплове забруднення. У теплій воді міститься менше кисню, термічний режим різко змінюється. Це негативно впливає на флору і фауну водойми. У ньому починають розвиватися синьо-зелені водорості, що згубно впливає чисельність мешканців водойм.

Сьогодні особливо гостро постає завдання захисту водних ресурсів від забруднення та виснаження та раціональне їх використання. Одним із напрямків робіт з охорони водних ресурсів є застосування безстічних циклів водопостачання. У цьому випадку стічні води не потрібно скидати, вони багаторазово можуть використовуватися в технологічних процесах. Безстічні цикли дозволять ліквідувати скидання вод.

Істотно знизити рівень забрудненості стічних вод дозволить виділення їх цінних домішок. Якщо вода використовується для охолодження системи, слід розглянути повітряне охолодження, що дозволить на 80% скоротити загальну витрату води. У цьому дуже важливо розробляти нове устаткування, використовує мінімум води для охолодження.

На підвищення вир істотно впливає впровадження методів очищення стоків з високою ефективністю, наприклад, фізико-хімічних, де застосування реагентів є найефективнішим. Активне впровадження фізико-хімічного методу разом із біохімічним очищенням дозволяє значною мірою вирішити проблеми очищення стічних вод. Найближчим часом планується проводити очищення стічних вод мембранними методами.

Методи очищення стоків

Методи очищення стоків поділяють на:

• Механічні;
• Хімічні;
• фізико-хімічні;
• біологічні;
• Термічні.

Усі способи очищення стоків можна розділити на деструктивні та рекупераційні. Останні передбачають вилучення цінних речовин із стічних вод для подальшої їх переробки. У деструктивних методах всі речовини, що забруднюють стоки, зазнають руйнації. А продукти їхнього руйнування видаляються з води у вигляді осаду або газів.

Виділяються такі методи очищення стоків:

• Очищення від емульгованих та суспензованих домішок. Для цього грубі домішки відокремлюють відстоюванням, фільтрацією та проціджуванням, флотацією та відцентровим відстоюванням. Дрібнодисперсні речовини відокремлюють шляхом флокуляції, електрофлотації та електрокоагуляції;
• Очищення від домішок, розчинених у стоках. Для цього використовується іонний обмін, дистиляція, зворотний осмос, заморожування, електродіаліз, методи очищення із застосуванням хімічних реагентів;
• Очищення від органічних домішок;
• Регенеративні методи: ректифікація, освітлення, ультрафільтрація, зворотний осмос.
• Деструктивні: парофазне, рідкофазне, електрохімічне, радіаційне окиснення;
• Очищення від газів: реагентні методи, нагрівання, віддування.

Насправді застосовується три способи очищення всіх стоків. Перший застосовується вже давно і вважається найбільш економічним. Стічні води скидаються у великі водотоки, де відбувається їхнє розведення, аерація та нейтралізація природним способом. Нині цей метод показав свою неефективність.

Другий метод полягає у видаленні органічних речовин та твердих забруднювачів шляхом механічного, біологічного та хімічного очищення. Найчастіше цей метод використовують на комунальних очисних станціях.

Третій метод передбачає скорочення обсягу стічних вод шляхом зміни технологічних процесів.

Незважаючи на те, що багато підприємств намагаються зробити свої цикли замкнутими, все ж таки найрадикальнішим вирішенням проблеми очищення стоків є будівництво найсучасніших очисних споруд. У таких спорудах на першому етапі передбачено механічне чищення. На шляху руху стоків встановлюється сито або грати, за допомогою якої відбувається уловлювання зважених частинок та плаваючих предметів. Пісок та інші неорганічні речовини осідають у пісковловлювачах. Нафтовишки та жироловки вловлюють нафтопродукти та жири. Пластівкові частинки вловлюються після осадження їх за допомогою хімічних коагулянтів.

Повідомлення про помилку

Текст...

Барашева Світлана Валеріївна, студент, «Казанського Наукового Дослідницького Технологічного Університету» м. Казань [email protected];

Каратаєв Оскар Робіндарович,

кандидат технічних наук, доцент кафедри. машинознавства «Казанського Наукового Дослідницького Технологічного Університету», м. Казань [email protected];

Тенденції забруднення довкілля стічними водами різних промислових підприємств

Анотація: У цій статті розглядається одна з найважливіших проблем сучасності, проблема забруднення стічних вод. Обговорюються причини забруднення, типи забруднень, джерела та їх подальші наслідки. Основні вимоги до очищення, тенденції розвитку технологій російських очисних споруд. Ключові слова: типи забруднення, методи очищення, індекс забруднення води, індекс сапробності.

Паводкові води та атмосферні опади, що випадають у зонах впливу промислових підприємств, завдають шкоди навколишньому середовищу, особливо небезпечну для територій прилеглих населених пунктів. ґрунти та водойми.

Існує достатня кількість очисних споруд, різноманітних методів для очищення стічних вод. Важливим є спосіб замкнутого водопостачання, при якому можна усунути скидання вод у поверхневі, а очищену воду використовувати як поповнення безповоротних втрат.

Існуючі комбіновані прийоми використовуються на декількох етапах різних методів очищення. Використання кожного з прийому залежить від шкідливості та складу домішок. Без поетапної обробки стічних вод декількома методами, якісне очищення неможливе. (введення в стік певних речовин), електроліз (розпад хімічних сполук за допомогою електричного струму на їх складові), зворотний осмос (примус тиску проходити через напівпроникну мембрану з більш концентрованого менш концентрований розчин), іонний обмін (оборотний процес). При використанні перелічених методів, можливе очищення води від розчинних і нерозчинних сполук. Ефект очищення від суспензій за допомогою відстоювання становить 5060%, а від нафтопродуктів -5070%. Якщо відстоювати у флотаційних установках стічні води 2040 хв. , то результатом буде висока ступінь очищення до 9098% Найчастіше зазнають забруднення райони, в яких розташовані підприємства нафтової та нафтохімічної промисловості. Крім цього, сучасні технології виробництва припускають використання замкнутого кола водопостачання, коли скидання води не є заключним етапом. При цьому забруднені води потрапляють у відстійники і, пройшовши цикл очищення, продовжують використовуватися в багатьох технологічних процесах, де наражаються на повторне забруднення, представляючи ще більшу небезпеку. У сучасному світі очищення стічних вод це одна з глобальних проблем, над якою працюють у всіх розвинених країнах. Необхідно відзначити, що розробляються нові і вдосконалюються існуючі технології очищення промислових стічних вод. абсолютно або не може бути використане через високу вартість або складність таких. У цьому важливим чинником є ​​дбайливе ставлення до довкілля. Так, у Центральному федеральному окрузі спостерігається прогрес забруднення стічних вод. До цього, як показав проведений аналіз екологічної ситуації, спричинив високий ступінь зносу існуючого обладнання. А в Далекосхідному та Південному федеральних округах було виявлено, як більша перевантаженість очисних споруд, так у ряді випадків повна відсутність.

Виробничі стічні води різного ряду галузей промисловості містять отруйні речовини, на які великий вплив надає кількість домішок, що містяться в стічних водах. Властивості води такого роду протилежні фізичним властивостям звичайної води. Також існують стічні води з вмістом неорганічних домішок, їх можна виявити на содових і азотнотукових заводах, цинкових і нікелевих фабриках. Головним питанням на сьогоднішній день встає, питання про дезінфікування очищених стоків і встановлення споруд очищення від біогенних забруднень. Також, залишається відкритим питання про системи доочищення. Нафта і нафтопродукти є головними забруднювачами стічних вод, найменша доза нафти, але це одна крапля(12г.), здатна призвести до непридатності однутоннуводы. Завдають серйозної шкоди окислювальні процеси, причинами яких є зменшення вмісту у воді кисню та збільшення біохімічної потреби в ньому. Внаслідок цього погіршуються органолептичні показники води. Стічні води бувають двох типів: забруднені та слабо забруднені. вважати незмінним, т.к. він часто піддається значним змінам. Перед тим, як почати проектувати і будувати очисні споруди, необхідно знати обсяг стічних вод. Ідеального результату досягти неможливо, необхідні нормативи якості скидання виробничих вод у стоки та розроблений за роками план досягнення результату. Зведений обсяг, що скидаються виробничими підприємствами стічних вод порівняно з 2012р. був зменшено до 0,8%. А в середині 2013р. становив 590,1 млн. м3, до того входило 560,6 млн. м3 скинутих в поверхневі води. Забруднених (73%) - 398, 3 млн. м3, очищених (0,1%),

0,6млн. м3 які відповідають нормам, що не вимагають очищення (27,9 %). - 151,6 млн. м3. що згубно впливає на навколишнє середовище.

А ті, які мають радіоактивність (100 кюрі на 1л і т.д. це говорить про підвищену радіоактивність), підлягають інгумації в спеціальні резервуари та підземні безстічні басейни. До процесу біоакумуляції призводить вміст таких металів, як: , Ni. При розробці найсучасніших очисних споруд, вчені розраховують на видалення азоту та хімічне видалення фосфору. А знищення всіх інших більш шкідливих речовин: сірководню, амонію і луги не більше ніж корисний результат дії. Отриманий можна назвати побічним, т.к. вінні за яких умов не піддається

розрахунку через складність процесів, що протікають. Мікроорганізми здатні руйнувати органічні сполуки, і супроводжувати біохімічним реакціям.

При попаданні стічних вод у річки та озера вони мають негативний вплив: зменшується насиченість вод киснем, зупиняється діяльність бактерій, які мінералізують активні речовини. Збільшення кількості активного мулу, що зростає з кожним роком, його біомаса становить кілька мільйонів тонн. Виходячи з цього з'явилася потреба в розробці, таких методів переробки, які дозволили б збільшити спектр вживання активного мулу. активного мулу, вдасться отримати нафтопаливо, рівноцінне 800 тис. барелів нафти та 180 тис. тонн вугілля.

Існує тісний зв'язок між якістю очищення і специфічними організмами, це можна пояснити

за допомогою біоценезу активного мулу, який дозволяє вдосконалюватися видам, що не відрізнялися один від одного і знаходяться в різних екологічних зонах, що впливають на вдосконалення комплексу біотичних і абіотичних факторів.

Технологія всіх хімічних і нафтохімічних вироблень розробляється часто без урахування впливу на навколишнє середовище. Практично неможливо перевірити зміст і величезну кількість забруднюючих речовин кожного з промислових підприємств, але теоретично можна, виділивши при цьому основну

групу пріоритетних забруднюючих компонентів. Таблиця 1Пріоритетні забруднюючі компоненти стічних вод

З'єднання Хлороорганічні пестициди Алдрін, дибензофуран та ін. Фосфорорганічні пестициди Дисульфотон, паратіон та ін. золи, хлороцтова кислота та ін. «Малолеткі» хлорорганічні сполуки , хлорфеніліни та ін.Хлораніліни та хлорнітроароматичні з'єднанняХлораніліни, хлорнітротолуоли та ін. ін.З'єднанняБензидин, піразон та ін.

Дуже значних збитків завдають нагрітістічні води та води, що містять у собі, синильну кислоту, анілін, ртуть, свинець, солі медії та різні сполуки миш'яку.

Нагріті стічні води теплових та нафтопереробних виробництв доставляють "теплове забруднення", при якому виникає загроза для водойм досить серйозними наслідками: т.к. у нагрітій воді кисню на багато менше, а значить можна спостерігати різку зміну термічного режиму. Тісний зв'язок між високою персистентністю і ліпофільністю говорить про те, що, внаслідок цього відбувається біоакумулювання, накопичення галогеновмісних органічних сполук у водних екологічних системах і екологічна магніфікація.

Тепловий

спускання річки та озеранагретих вод атомних і теплових електростанцій.

Механічний (поверхневий вид забруднення) збільшення вмісту механічних домішок.

присутність у воді органічних і неорганічних речовин.

наявність радіоактивних речовин у підземних або поверхневих водах. Більш результативними є механічний та хімічний методи. Головний принцип механічного методу полягає в тому, що зі стічних вод методом фільтрації та відстоювання можливе знищення механічних домішок у великій кількості. Завдяки такій очистці, виділяється з промислових стічних вод до 90% нерозчинних домішок. Даною очищенням можна досягти зменшення розчинних домішок до 30%, а нерозчинних домішок до 90%. м води наводять забруднюючі речовини, що потрапляють через природні водойми.

Зміни в основному можна спостерігати у фізичних властивостях води, а зокрема: поява присмаків, неприємних запахів, зміна хімічного складу і виникнення у воде шкідливих плаваючих речовин, що складають їх на дні водойми та присутності на поверхні води. До всього цього вода набуває запаху карболки, що стає специфічним.

Таблиця 2 Типи забруднювачів стічних вод. Джерела забруднень Види забруднювачів Заводи кольорової та чорної металургії Мінеральні речовини, смоли і т.д. Нафтопереробні підприємства мисленності Розчинені органічні речовини, каолін. підприємстваКрасники, ПАР.

За наданими даними Всесвітньої Організації Охорони здоров'я (ВООЗ), вода містить 14 тисяч токсичних елементів, звідси, можна зробити висновок, що 85% захворювань передається водою; 28млн. людина щорічно гинуть від них. Після очищення стоків залишається шлам, придбаний з початкових і подальших відстійників. У 1990 році, осад осадили використовувати як добрива, т.к. до його складу входять важкі метали, але зі значною появою великих, промислових нафтохімічних підприємств, така кількість шламу стала нерозумним рішенням скидати в літосферу як добрива. Тому, через неприпустиму кількість шламу і вміст у ньому важких металів, стали вдаватися до спалювання опадів.

Були проведені токсикологічні дослідження, з яких вчені зробили висновок, що можлива переробка сирих опадів та надмірного активного мулу. На даний момент вивчено досить багато ефективних та простих способів вилучення домішок у стічних водах. Осад стічних вод від нафтопереробних заводів широко знайшов своє застосування з метою добрива. Саме тому з'являється необхідність у перевірці ймовірного впливу в них токсичних речовин, а саме важких металів на ріст і розвиток накопичення їх у грунті та рослинах. З усього перерахованого, механізоване дегідратування осаду, шламу є більш удосконаленим і технологічним методом очищення стічних вод.

Комплексні споруди очищення стічних вод надійні та довговічні у використанні. Основну частину осаду, відправляють на полігони депонування, де укладають його багатометровим шаром, або інший спосіб, більш сучасний і технологічний по утилізації осаду, це його спалювання. зіставити з 250 тисячами залізничних цистерн.

Завдяки індексам і кільком формулам, які наведені нижче ми зможемо визначити не тільки ступінь забруднення, але і клас якості води. Гідрохімічний індекс забруднення води (ІЗВ). що жодним з опублікованих пізніше офіційних нормативних документів, обов'язковість його застосування не підтверджена.

де: Ci-концентрація компонента; n-число показників, які застосовується для розрахунку індексу, n = 6; ПДКi - введена величина нормативу для відповідного типу водного об'єкта.

Таблиця3Класи якості води залежно від значення ІЗВВодиЗначення ІЗВКкласи якості водКрайнечистідо 0,3IЧисті0,3–1,0IIВ міру забруднені1,0–2,0IIIЗабруднені1,0–2,0IVБрудні4,0–6,0VКрай VII

Із гідробіологічних показників якості в Росії часто використовується індекс здатності водних об'єктів.

Hi, -відносна чисельність виду,Si-індикаторна значимість виду i, N -число видівіндикаторів.

олігосапробних 1,5 -1, полісапробних водоймах (зонах) він дорівнює 4-4,5, αі β-мезосапробних 2,5 -1,5 і 3,5 -2,5, в котаробних -менше 1.Для достовірного результату необхідно, щоб випробовуваній спробі містилося не менше тринадцяти особин у полі спостереження і не менше дванадцяти індикаторних організмів.

Значення індивідуального індексу

Сапробності належить кожному з видів організмів, які ми досліджуємо. Отримане значення означає суму його фізіологобіохімічних особливостей, які визначають здатність жити у воді з різноманітним вмістом органічних речовин. Забруднені виробничі стічні води ідентифікують за фізичними властивостями (в приклад можна взяти температуру кипіння, киплячі речовини при температурі нижче 120 ° С, 115250 ° С вище 250 ° С), не можна не враховувати, що все залежить від властивостей домішок, що містяться в них: Частини органічними або мінеральними домішками. слабоагресивні (слабокислі, Рн66,5 і слаболужні, рН 89); сильноагресивні (сильнокислі рН 9); Для кардинального формування складу виробничих стічних вод, величезне значення має вид сировини, якого готує до обробки.

залежить від проміжних продуктів технологічного процесу, складу вихідної води,

вихідних компонентів, що випускаються продуктів, ендемічних умов інших численних факторів, які впливають на склад і шкідливість стічних вод. . У нафтохімічній промисловості виділено найбільш масштабне запровадження безвідходних та маловідходних процесів, які дають максимальний екологічний ефект.

Якісна характеристика виробничих стічних вод важлива для вибору способу їх деферизації, вирішення питань про можливість повторного використання стоків, контролю експлуатації очисних споруд і скиданням стічних вод, а також, вилучення та переробки речовин, що забруднюють воду. Через керамічні мембрани може реалізовуватися очищення стічних вод від нафтопродуктів

очищувального споруди, як електрофлотатор, або флотатора з диспергуванням. Флотатор призначений для очищення нафтовмісних зливової каналізації і стічних вод. Фільтрат повинен відповідати всім запитам якості води для багатооборотного водопостачання. Надлишки, які утворюються від роботи фільтрату скидаються в систему каналізації, далі в процесі флотації відбувається отримання нафтопродуктів, бензину, масел, емульсолів та інших речовин. збору компресора, нафтошлам, пластиковий корпус, система диспергування повітря, накопичувальна ємність з поліпропілену для води, есенції коагулянту, насоси, що перекачують.

Таблиця 4 Технічні характеристики установок для очищення стічних вод від нафтопродуктів. Параметри Після флотатора Після фільтру

Зважені речовини

500 2000 мг/лОчищена водаНафтопродукти0,5 5 мг/л0,05 мг/лЗважені речовини5 20 мг/л0,5 5 мг/лХімічне споживання кисню

Споживання електроенергії

0,353,5 кВт · год/м3

габаритні розміри

2000х1200х1115 мм

Термін роботи мембран для розпилення повітря

На сьогоднішній день, нафта і нафтопродукти є основними забруднювачами. Проникаючи водойми, через стічні води, вони утворюють множинні види забруднень: не тільки плаваючу на воді нафтову плівку, а й розчинені або емульговані у воді нафтопродукти, які надають основу. При цьому можна спостерігати зменшення обсягу кисню, зміни смаку, запаху, фарбування, в'язкості води, а також поверхневого натягу. Забрудненість скиданих стічних вод нафтопереробними і промисловими підприємствами, можна помітно скоротити шляхом виділення пріоритетних домішок. Труднощі на нафтохімічних заводах може полягати у різноманітність одержуваних продуктів і технологічних процесів. Необхідно зауважити, що на охолодження в галузі витрачається значна кількість води. Перехід від водяного охолодження до повітряного дозволить скоротити на 7090% витрати води в різних галузях промисловості. Внаслідок цього, насамперед є розробка та впровадження сучасного спецобладнання, яке витрачає найменшу кількість води для охолодження.

На сьогоднішній день у всьому світі, і в Росії, існують проблеми різних забруднень води, ґрунту, повітря. Технічний прогрес у цій сфері буде помітний тоді, коли всі проблеми стануть вирішеними, але ідеального результату досягти практично неможливо. Проаналізувавши всі методи очищення стічних вод, можна зробити висновок, що механічний метод є найпростішим і не дорогим, порівняно з біологічним і хімічним методами. А розглянутий процес флотації, є одним з головних для очищення стічних вод, полягає в молекулярній взаємодії домішок води з бульбашками тонкодиспергованого повітря. На даний момент відбувається промислове впровадження сучасних технологій очищення стічних вод з використанням споруд зворотного осмосу та нанофільтрації. Для утилізації забруднень з поверхні мембран застосовуються гідравлічні промивання спеціальними миючими розчинами.

Посилання на джерела1. КучеренкoЛ.В., Угрюмова С.Д., Мороз Н.Ю., Сучасне технічне вирішення проблеми очистки виробничих стоків. Вісник Камчатського державного технічного університету. 2002. № 1. С. 1861902 Єрмаков П.П., Журавльов П.С. Високоінтенсивні електрохімічні апарати для очищення води, с. 20 213Лютоєв А.А., Смирнов Ю.Г.Розробка технологічної схеми очищення стічних вод від нафтових забруднень з використанням магнітних наночастинок. Електронний науковий журнал "Нафтогазова справа". 2013. № 4. С. 4244354. Ксенофонтов Б.С., Капітонова С.М., Таранов Р.А. Розробка нової техніки флотації для очищення вод. Водопостачання.

Водоочищення.2010. Т. 33. № 9. С. 2832

Barasheva Svetlana ValerievnaStudent, «Kazan Scientific Research Technological University» [email protected] Karataev Oscar RobindarovichCandidate of technical Sciences, associate Professor. механічний engineering, Kazan Scientific Research Technological University, [email protected] Trends of environmental pollution by sewage different industrial enterprises. Причини пом'якшення , типи похилого роду , як добре , як їх подальші подальші наслідки . Основні вимоги для виявлення технологічних тенденцій Російський treatment plants.Keywords: типи пом'якшення , скасування методів , поглинання води index , index saprobity .

Стічні води є складними гетерогенними сумішами, що містять домішки, які знаходяться в нерозчиненому, колоїдному і розчиненому стані.

Забруднення вод проявляється у зміні фізичних та органолептичних властивостей (порушення прозорості, забарвлення, запахів, смаку), збільшення вмісту сульфатів, хлоридів, нітратів, токсичних важких металів, скорочення розчиненого у воді кисню повітря, прояв радіоактивних елементів, хвороботворних бактерій та інших.

Розрізняють хімічні, біологічні та фізичні забруднювачі. Серед хімічних забруднювачівдо найпоширеніших відносять нафту та нафтопродукти, СПАВ. Дуже небезпечні біологічні забруднювачі,наприклад віруси та інші хвороботворні мікроорганізми, та фізичні –радіоактивні речовини, тепло та ін.

Таблиця 1. Головні забруднювачі води

Основні види забруднення вод. Найчастіше зустрічається хімічне та бактеріальне забруднення. Значно рідше спостерігається радіоактивне, механічне та теплове забруднення.

Хімічне забруднення – найбільш поширене, стійке і далеко поширене. Воно може бути органічним(феноли, нафтенові кислоти, пестициди та ін.) та неорганічним(Солі, кислоти, луги), токсичним(миш'як, з'єднання ртуті, свинцю та ін.) та нетоксичним.при осадженні на дно водойм або при фільтрації в пласті шкідливі хімічні речовини сорбуються частинками порід, окислюються і відновлюються, випадають в осад і т.д., однак, як правило, повного самоочищення забруднених вод не відбувається. Вогнища хімічного забруднення підземних вод у ґрунтах, що сильно проникаються, може поширюватися до 10 км і більше.

Бактеріальне забруднення виявляється у появі у воді патогенних бактерій, вірусів (до 700 видів), найпростіших, грибів та ін. Цей вид забруднень носить тимчасовий характер.

Дуже небезпечний вміст у воді, навіть при дуже малих концентраціях, радіоактивних речовин, що викликають радіоактивне забруднення.Найбільш шкідливі «довгоживучі» радіоактивні елементи, що мають підвищену здатність до пересування у воді (стронцій-90, уран, радій-226, цезій та ін.). Радіоактивні елементи потрапляють у поверхневі водоймища при скиданні в них радіоактивних відходів, похованні відходів на дні та ін.

Механічне забруднення характеризується попаданням у воду різних механічних домішок (пісок, шлам, мул та ін.). Механічні домішки можуть погіршувати органолептичні показники вод.

Стосовно поверхневих вод виділяють ще їх забруднення (а точніше, засмічення) твердими відходами (сміттям), залишками лісосплаву, промисловими та побутовими відходами, які погіршують якість вод, негативно впливають на умови проживання риб, стан екосистем.

Теплове забруднення пов'язано з підвищенням температури вод в результаті їх змішування з більш нагрітими поверхневими або технологічними водами. При підвищенні температури відбувається зміна газового та хімічного складу у водах, що веде до розмноження анаеробних бактерій, зростання гідробіонтів та виділення отруйних газів – сірководню, метану. Одночасно відбувається «цвітіння» води, а також прискорений розвиток мікрофлори та мікрофауни, що сприяє розвитку інших видів забруднення. За існуючими санітарними нормами температура водоймища не повинна підвищувати більш ніж на 3°С влітку та 5°С взимку, а теплове навантаження на водоймище не повинно перевищувати 12 – 17 кДж/м³.

Промислові стічні води забруднюють екосистеми найрізноманітнішими компонентами (табл.2), залежно від специфіки галузей промисловості.