Меры по охране и регулированию использования вод

 

В настоящее время существуют многообразные способы снижения антропогенной нагрузки на водные объекты [13, с. 167]. К основным можно отнести следующие меры:

1. Снижение водопотребления. С этой целью проводятся технические мероприятия и нормирование. К техническим мероприятиям относятся создание замкнутых систем водоснабжения или систем повторного использования воды. Практически все крупные предприятия имеют такие системы. В то же время 70-80% малых предприятий их не имеет.

Нормирование водопотребления и водоотведения заключается в установлении лимитов водопотребления и водоотведения для промпредприятий. При этом исходят из возможного объема изъятия воды из водного объекта, не превышающего 25% его меженного расхода. Кроме того, используются технологические нормы водопотребления. Например, на 1 т выработанного стекла норма водоотведения составляет 0,5 m^j, 1 т чугуна - 0,25 - 5,0 м\ на 1 т х/б ткани - Д° 600 м³. Бытовые сточные воды предприятий учитываются отдельно.

При этом учитываются сменность работы, количество работающих, норма потребления воды на 1 чел. Она может колебаться от 3 л для рабочих и служащих с относительно чистыми условиями до 60 л с условиями работы в загрязненной среде.

Нормирование водопотребления для населения также служит этой цели. Считается, что для личных потребностей 1 человека требуется около 200 л воды в сутки плюс 100 л. для коммунальных предприятий и еще 100 л. на поддержание чистоты в городе. Уровень водопотребления жилья зависит от его благоустройства.

. Совершенствование технологических процессов с целью снижения сбросов загрязнителей со сточными водами и реализация мероприятий по извлечению и утилизации ценных компонентов из сточных вод. В порядке, примера можно привести мероприятия по механизации и автоматизации гальванических производств, применению там оборотной воды, извлечению и утилизации металлов перед сбросом сточных вод на очистные сооружения [5, с. 192].

. Очистка сточных вод.

Бытовые сточные воды очищают с использованием очистных сооружений и устройств, основанных на механических, химических и биологических методах. Бактериальное загрязнение сточных вод ликвидируют обеззараживанием (дезинфекцией).

Сущность механического метода (процеживание, отстаивание, фильтрование) очистки сточных вод заключается в механическом удалении из них нерастворенных примесей. Для этого применяют ряд устройств: сита, песколовки и т.п.

На ситах задерживают находящиеся в сточных водах примеси размером до 5 мм, на решетках - больше 5 мм. Песколовки служат для задержания песка и других минеральных загрязнений сточных вод. Жироловки, смолоуловители, масло- и нефтеловушки применяет для улавливания легких, содержащихся на поверхности воды загрязнений. В отстойниках содержащиеся в сточных водах взвешенные вещества с удельным весом больше чем у воды, осаждаются, легкие вещества всплывают на поверхность. Отстойники бывают трех типов:

горизонтальные, прямоугольные в плане, где взвешенные вещества выпадают в осадок при горизонтальном движении сточных вод с малыми скоростями; радиальные, круглые или квадратные в плане, в которых взвешенные вещества выпадают в осадок так же, как и в горизонтальных отстойниках, но при движении сточных вод от центра к периферии; вертикальные; взвешенные вещества в них выпадают в осадок при вертикальном движении сточных вод в направлении, обратном выпадению осадка.

Эффективность работы отстойников зависит, в частности, от гидродинамики потока, расхода, температуры, состава сточных вод.

Механической очисткой можно достигнуть выделения из бытовых сточных вод до 60% нерастворенных примесей и снижения биохимической потребности в кислороде до 20% за счет технологических приемов (например, аэрация воздухом с избыточным активным илом), эффективность очистки можно увеличить на 15-20% по взвешенным веществам и на 10-15% по биохимической потребности в кислороде. При этом осаждается до 75-90% тяжелых металлов [2, с.99]. Из производственных сточных вод при этом выпадает до 90-95% нерастворенных веществ.

Химический метод (нейтрализация, окисление - восстановление и т.п.) заключается в добавлении к ним химических реагентов, которые способствуют образованию нерастворенных, коллоидных и частично растворенных веществ, выпадаемых в осадок либо превращению их в безвредные. Рациональным является взаимное объединение кислых и щелочных стоков, при этом происходит их нейтрализация. Для нейтрализации кислых стоков применяются щелочные реагенты типа гашеной и негашеной извести, кальцинированной или каустической соды, аммиачной воды. Для нейтрализации щелочных вод используются кислоты: серная, соляная, азотная и др. [10, с.52]

Путем окисления окислителями (хлор и его производные, кислород, озон, перманганаты, бихроматы) обезвреживаются такие опасные загрязнители, как меркаптаны, сульфиды, цианиды и другие токсичные примеси.

Основными сооружениями химической очистки сточных вод являются реагентное хозяйство, реакторы и отстойники. Реагентное хозяйство используется для хранения, приготовления и транспортирования реагентов к смесителям, в которых идет их смешение с очищаемыми сточными водами. Контакт (реакция) сточных вод с реагентами происходит в камерах реакции (реакторах), а осаждение образовавшихся после реакции веществ осуществляется в отстойниках.

Благодаря химической очистке количество загрязнителей в сточных водах уменьшается: нерастворенных - до 90-95%, растворенных - до 20 - 30%, БПК сточных вод может быть снижена до 80%. В некоторых случаях при этом из воды удаляется до 100% растворенных в ней веществ, например солей тяжелых металлов. В процессе очистки образуется значительное количество трудно утилизируемых шламов.

Электролитический метод следует считать разновидностью химической очистки. Электролитический метод очистки осуществляется в специальных сооружениях, называемых электролизерами. Образующиеся при пропуске электрического тока через сточные воды ионы электролитов направляются к аноду или катоду. Здесь они разряжаются и образуют новые соединения как между собой, так и с материалом электрода. Если используют железные электроды, образуется гидроокись железа, которая действует как коагулянт. После обработки сточные воды направляются в отстойники, где происходит осаждение осадка.

Сооружения механической и химической очистки сточных вод могут выступать как окончательный этап очистки до выпуска сточных вод в водный объект, так и в качестве первого этапа до направления их на биологическую очистку [12, с. 63].

Для обработки, обеззараживания, обезвоживания и использования осадка сточных вод используют септики (гнилостные резервуары), являющиеся горизонтальными отстойниками, где выпавший на дно осадок подвергается гниению вместе с протекающими сточными водами. Осадок из отстойников, содержащий в основном органические вещества, во избежание загнивания и заражения тем самым сточных вод (как в септиках) не реже одного раза в сутки направляют для сбраживания (обезвреживания) в отдельно стоящие камеры, называемые метатенками. Для интенсификации процесса брожения в них осадок искусственно подогревают и перемешивают. Сброженный осадок для обезвоживания направляют на иловые площадки. Здесь он подвергается естественной сушке, после чего может быть использован в качестве органического удобрения. Осадок можно обезвоживать также на вакуум-фильтрах, вакуум-прессах, центрифугах, термической сушкой.

Биохимическая очистка основана на способности некоторых микроорганизмов использовать для своего развития органические вещества, содержащиеся в сточных водах в коллоидном и растворенном состоянии.

Этот способ лежит в основе второй ступени очистки сточных вод (после механической очистки сточной воды от минеральных и нерастворимых органических веществ в отстойниках, называемых первичными). Сооружения биологической очистки сточных вод бывают двух видов. К первому относятся те, где очистка идет в условиях, близких к естественным. Это - поля орошения, поля фильтрации и биологические пруды.

Ко второму виду относятся сооружения, в которых биохимическая очистка осуществляется в искусственно созданных условиях. Это - биологические фильтры (биофильтры) и аэротенки. Биохимическая очистка в искусственно созданных условиях может быть полной, когда БПК сточных вод снижается до 90-95%, и неполной - при уменьшении БПК на 40-80%. После биохимической очистки на биофильтрах вместе с очищенной водой уносится биологическая пленка, а после аэротенков - активный ил. Для освобождения от биологической пленки и активного ила сточные воды после прохождения через биофильтры и аэротенки направляют для осветления во вторичные отстойники.                                                          

При очистке сточных вод в аэротенках определенное количество активного ила из осевшего во вторичных отстойниках возвращается в аэротенки для обеспечения процесса биологической очистки (возвратный активный ил). Его объем составляет 40-50% от объема очищаемой жидкости. При неполной (частичной) биохимической очистке в аэротенках, а иногда и при полной очистке производственных сточных вод и их смеси с бытовыми циркулирующий активный ил поступает сначала в регенераторы для восстановления активности, а из них - в аэротенки.

В результате удаления из сточных вод минерализованных органических соединений количество активного ила постоянно увеличивается. Этот избыточный активный ил удаляют из вторичных отстойников и направляют, как правило, сначала для уменьшения влажности в илоуплотнители, а затем в метантенки, где он сбраживается вместе с осадком из первичных отстойников. В последнее время для более глубокой очистки сточных вод вместо вторичных отстойников применяют флотационные илоотделители.

Дезинфекция бытовых сточных вод после биохимической очистки осуществляется для полного удаления из сточных вод всех бактерий, в том числе болезнетворных. Поэтому их обеззараживают (дезинфицируют) хлором (жидким или хлорной известью). Хлор из помещения подготовки - хлораторной -поступает в смесители для перемешивания с обеззараживаемыми сточными водами и контактные резервуары, где происходит уничтожение бактерий. Выпадающий в контактных резервуарах осадок либо подвергают обработке совместно с осадком из первичных отстойников, либо направляют на иловые площадки.

Обеззараживание сточных вод может осуществляться и после механической очистки, если при этом ограничивается их очистка до выпуска в водоем. Очистка производственных сточных вод осуществляется с помощью механического, физико-химического и биохимического методов. Механическая очистка предполагает отстаивание, процеживание, фильтрование сточных вод, выведение из них взвешенных веществ центрифугами и гидроциклонами. Остаточное количество взвешенных веществ в осветленных сточных.водах определяется технологическими регламентами, если их направляют в систему водообеспечения предприятия, или санитарными нормами, если они отводятся в водный объект.

Процеживание и отстаивание производственных сточных вод через решетки и сита ничем принципиально не отличаются от механической очистки бытовых сточных вод. Механическую очистку применяют в качестве первой ступени очистки с последующей доочисткой сточных вод физико-химическим или биохимическим методами, либо как самостоятельную очистку с последующим сбросом сточных вод в водный объект. В связи с большим разнообразием производственных сточных вод по своему составу и свойствам все физико-химические и биохимические методы делятся на две группы: регенеративные, позволяющие извлечь и утилизировать ценные вещества, улавливаемые из сточных вод; деструктивные, предусматривающие разрушение содержащихся в сточных водах загрязнителей или переход их в безвредные для водного объекта соединения.

Регенеративные методы очистки включают следующие физико-химические способы: сорбцию, экстракцию, эвапорацию, коагуляцию, флотацию, ионный обмен, электролиз, кристаллизацию и выпаривание.

Деструктивные методы очистки сточных вод включают химические и биохимические способы. Химическая очистка заключается в окислении или восстановлении содержащихся в сточных водах загрязнения реагентами и переводе их в новые безвредные соединения, частично выпадающие в осадок или выделяющиеся в виде газов. Биохимическая очистка производственных сточных вод приводит к окислению содержащихся в них органических веществ. Для биологической очистки производственных сточных вод в естественных условиях применяют такие сооружения, как поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды.

Очистка сточных вод на полях орошения и фильтрации происходит при просачивании их через почву. При этом задерживаемые органические загрязнения вместе с бактериями обволакивают частицы почвы и образуют биологическую пленку, адсорбирующую загрязняющие вещества, которые при помощи аэробных бактерий в присутствии кислорода воздуха подвергаются биохимическому окислению.

Обеззараживание производственных сточных вод. При биологической очистке сточных вод в искусственно созданных условиях (например, в биофильтрах и аэротенках) из них удаляется от 91 до 98% болезнетворных бактерий, и поэтому до выпуска в водоем их необходимо дезинфицировать. При почвенном методе очистки эффект бактериального обезвреживания достигает 99%, благодаря чему после полей орошения и фильтрации дезинфекции сточных вод не требуется.

Сточные воды обеззараживают различными способами: хлорированием, ультрафиолетовыми лучами, электролизом, озонированием, ультразвуком. Один из самых распространенных способов - хлорирование сточных вод водным раствором газообразного хлора или хлорной извести. Обеспечение агротехнических и экологических требований при обращении с минеральными удобрениями и пестицидами: хранение в спецпомещениях, соблюдение сроков и норм внесения, запрет на применение в водоохранных зонах и т.п. [3, с.149].

Нормирование качества воды водных объектов и сбросов ЗВ со сточными водами [6, с.77]. Нормативы предельно допустимых вредных воздействий на водные объекты устанавливаются исходя из: предельно допустимой величины антропогенной нагрузки, длительное воздействие которой не приведет к изменению экосистемы водного объекта; предельно допустимой массы вредных веществ, которая может поступить в водный объект.

Нормирование сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду производится путем установления предельно-допустимых сбросов веществ со сточными водами в водные объекты (НДС).

Предельно-допустимых сбросов веществ - это масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. Предельно-допустимый сброс устанавливается с учетом содержания предельно допустимого уровня кислорода в местах водопользования, ассимилирующей способности водного объекта и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды.

Условия выпуска сточных вод в поверхностный водоем определяются народнохозяйственной их значимостью и характером водопользования.

Выпуск сточных вод ухудшает качество воды в водоеме, однако это не должно отражаться на его дальнейшем использовании в качестве источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей. Условия выпуска производственных сточных вод в водоемы регламентируют санитарные правила и нормы [14, с. 229].

Таким образом, правила устанавливают нормы качества воды водоемов, используемых для централизованного или нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности, используемых для купания, спорта и отдыха населения. В частности, в целях охраны водных объектов не допускается: сбрасывать сточные воды, которые могут быть использованы в производстве; содержат возбудителей инфекционных заболеваний; содержат вещества с неустановленными предельно-допустимым количеством сточных вод или ориентировочные допустимые уровни; содержат чрезвычайно опасные вещества; сброс сточных вод в пределах первого пояса зон санитарной охраны источников хозяйственно-питьевого водоснабжения; в черте населенных пунктов; первого и второго поясов округов санитарной охраны курортов и в водные объекты, содержащие природные лечебные ресурсы; осуществлять молевой сплав леса, а также сплав древесины в пучках и кошелях без судовой тяги; производить мойку автотранспортных средств в водных объектах и на их берегах, сброс мусора неочищенных сточных балластных вод. Сброс сточных вод разрешается после очистки при условии соблюдения нормативов качества воды в контрольных створах. Производство работ на водных объектах и в зонах санитарной охраны допускается по согласованию с органами Госсаннадзора.

 

Материалы и методы

 

Объектом исследования является ОАО «Сургутнефтегаз».

Предметом исследования является управление процессом по снижению ущерба окружающей среде на примере ОАО «Сургутнефтегаз».

При написании курсовой работы использовались методы: монографический, сравнительный, анализ-синтез и наблюдение.

Информационным источником послужили нормативные документы, учебная литература и монографические источники.

 

 

Результаты и их обсуждения