- •Московский Государственный Университет
- •2. Состав, свойства и классификация сточных вод.
- •3. Основные проблемы с водой.
- •II. Сущность процессов, используемых при очистке сточных вод
- •6. Термическое обезвреживание.
- •III. Расчетные формулы производительности отстойников.
- •1. Расчетное значение гидравлической крупности.
- •2. Основные расчетные параметры отстойников.
- •3. Расчет производительности отстойников.
- •4. Условия выгрузки осадка.
- •IV. Рассмотрение выгодности внесения отстойников в систему очистки сточных вод на примере получения npk-удобрения (нитроаммофоска)
- •V. Вывод
- •VI. Список использованной литературы
3. Основные проблемы с водой.
Проблема |
Признаки |
Причина |
Устранение |
Жесткая вода |
Образуется известковая накипь - белый налет на трубах, сантехнике, в системе отопления, в стиральных и посудомоечных машинах, чайниках. Увеличивается расход моющих средств. При мытье и стирке "сворачивается" мыло, образуются пенообразные шлаки. |
Соли кальция и магния во входной воде от 1,5. мг-экв и выше. |
Ионообменные умягчители воды. |
Жесткость воды | |||
Песок в воде |
Осадок на раковинах и трубах. Абразивный износ при использовании воды. |
Избыток мелкодисперсного песка или других механических частиц в воде. |
Дисковый фильтр грубой очистки воды. Механический фильтр. |
Механический фильтр засыпного типа. | |||
Запах |
Запах рыбный, затхлый, землистый или древесный. |
Присутствие в поверхностных водах органических соединений, Как правило, безопасных для человека. |
Угольный фильтр |
Для питьевого применения - обратный осмос. | |||
Запах хлора в городской воде. |
Сильное хлорирование воды. |
Угольный фильтр | |
Для питьевого применения - обратный осмос. | |||
Запах тухлых яиц. Образование темных пятен на посуде и предметах из серебра. Наличие желтоватых, черных пятен на поверхности ванны/раковины. Изменение цвета кофе, чая и других напитков. Неприятный привкус приготовленной пищи, ее неаппетитный вид. |
Наличие в воде растворенного сероводорода (H2S). Часто сопровождается повышенным содержанием железа и низким уровнем рН. |
Фильтры для обезжелезивания воды. | |
Присутствие сульфурных бактерий, вырабатывающих сероводород. Обычно чувствуется в горячей воде. |
Ударная дезинфекция всего трубопровода хлоркой. В дальнейшем - постоянное хлорирование воды. Возможна установка угольного фильтра для последующего дехлорирования. | ||
Запах моющих средств, вода пенится. Запах септика |
Утечка из систем обеззараживания в подземные водоносные пласты. |
Локализовать и устранить течь с последующим ударным хлорированием системы. | |
Случайное попадание моющих средств в систему подачи воды или скважину. |
Угольный фильтр для воды | ||
Для питьевого применения - обратный осмос. | |||
Запах бензина или нефтепродуктов (углеводороды). |
Утечка в водоносный слой из емкостей для хранения бензина или нефтепродуктов. |
Устраните место утечки нефтепродуктов в воду. | |
Высокое содержание в воде углеводородов в нефте- и газоносных регионах |
Для удаления эффективен фильтр с активированным углем (угольный фильтр для воды), но ресурс работы засыпки будет ограничен. | ||
Запах метана или мутная вода. |
Результат разложения органики в районах нефтедобычи или если жилой массив построен на месте старой свалки, отходы которой попадают в источник водоснабжения. |
Системы аэрации с дегазацией (отведением метана). | |
Запах фенола (химический запах). |
Попадание сточных вод в системы водоснабжения. |
Устранить источник загрязнения или использовать новый источник воды. | |
Угольный фильтр | |||
Вкус |
Солоноватый привкус. Вода иногда оказывает слабительное действие. |
Высокое содержание солей натрия или магния (NaCl, NaSO4, MgSO4). |
Деонизация воды на ионообменных смолах. |
Для питьевого применения - обратный осмос. | |||
Неправильное функционирование умягчителей (солевой раствор попадает в систему водоснабжения) |
Вызвать сервисную службу для проверки правильности работы умягчителя. | ||
Привкус щелочи. Пятна на алюминиевой посуде |
Высокий уровень общего солесодержания и повышенная щелочность входной воды. |
Система деминерализации воды на ионообменных смолах. | |
Для питьевого применения - обратный осмос. | |||
Металлический привкус. |
Уровень рН в диапазоне 4.5 - 5.5 |
Коррекция рН | |
Высокое содержание железа |
Фильтры для обезжелезивания воды | ||
Универсальные ионообменные фильтры | |||
Повышенная кислотность. |
Уровень рН ниже 4.5 из-за кислотности неорганического происхождения. |
Коррекция рН | |
Коррозия нержавеющих поверхностей |
Потемнение и коррозия раковин, сантехники и деталей посудомоечных машин, изготовленных из нержавеющей стали. |
Очень высокое содержание хлоридов. |
Обессоливание воды, в том числе деионизация на ионообменных смолах, обратный осмос |
Высокотемпературное осушение создает концентрацию хлоридов, ускоряющую коррозию. | |||
Мутность |
Взвеси из грязи, ила, глины в воде. |
Взвеси в поверхностных водах (пруды, озера, родники), особенно после дождей. |
Механические фильтры для воды засыпного типа |
Песок, мелкий гравий, грязевой или глинистый осадок. |
Несет песок из еще непромытой новой скважины или дефектный сетчатый экран. |
Дисковый фильтр механической, грубой очистки воды | |
Хлопья ржавчины в воде, красноватый цвет воды и бурый осадок.. |
Вода с повышенной кислотностью "вымывает" железо из трубопроводов. |
Фильтры для обезжелезивания (удаления железа) воды. | |
Универсальные ионообменные фильтры | |||
В воде серые нитевидные волокна. |
Во входной воде содержится органика - водоросли и т.д. Обычно встречается в поверхностных водах. |
Хлорирование воды, механическая фильтрация, дехлорирование на угольном фильтре. | |
Для очистки питьевой воды - обратный осмос. | |||
Кислая вода |
Зеленые подтеки на раковине и других фаянсовых поверхностях. Сине-зеленый оттенок воды. |
Результат реакции воды с высоким содержанием двуокиси углерода (при уровне рН ниже 6.8) с медными и бронзовыми трубами. |
Коррекция рН. |
Корозийнно активная вода с высоким содержанием кислорода |
Выход из строя медных труб и коррозия бронзовой арматуры, особенно на горячей воде, при почти нейтральном уровне рН. В местах соединений могут появляться зеленоватые подтеки. |
Кислородная коррозия имеет место при использовании поверхностных вод или наоборот, воды из глубоких скважин в пустынных районах. При нагревании такой воды выделяется большое количество кислорода, воздействующего на металлические поверхности. |
Дозирование ингибиторов коррозии (полифосфаты или силикат натрия). |
Железистая вода |
Железо (Fe)в концентрациях выше 0.3 мг/л вызывает бурые подтеки на водопроводной арматуре, сантехнике, пятна на посуде и белье после стирки. |
Наличие в воде растворенного (двухвалентного железа) в количестве выше 0.3 мг/л. Вода из крана холодной воды поступает прозрачная, но со временем, особенно при нагревании, приобретает бурую окраску. |
Универсальные ионообменные фильтры. |
Вода красновато-бурого цвета. Практически сразу при отстаивании на дне емкости оседают бурые частицы. |
Окисленное железо, из крана холодная вода идет уже грязная. |
Универсальные ионообменные фильтры для воды | |
Фильтры для обезжелезивания воды | |||
Железо "вымывается" из старых труб при уровне рН ниже 6.6. |
Универсальные ионообменные фильтры. | ||
Коричневатый оттенок воды. Осадок не выпадает. |
Органическое (бактериальное) железо. |
Универсальные ионообменные фильтры | |
В воде сохраняется красноватый цвет после 24 часов отстаивания |
Коллоидное железо. |
Универсальные ионообменные фильтры. | |
Желтая вода |
Вода приобретает желтоватый оттенок после умягчителя или любого другого фильтра. Желтые разводы на ткани, фарфоре и других поверхностях. |
В воде присутствует танин (гумусовая кислота), который является безвредным органическим соединением. Встречается в воде, проходящей через торфянистую почву или слой растительного перегноя. |
Универсальные ионообменные фильтры потом очистка воды на угольных фильтрах. |
Черноватый оттенок у воды |
Черноватые разводы на белье или сантехнике |
Взаимодействие двуокиси углерода или органических веществ с почвами, содержащими марганец. Обычно встречается в сочетании с железом. |
Универсальные ионообменные фильтры |
Фильтры для обезжелезивания воды | |||
Вода молочного цвета |
Мутная вода |
Образование взвеси из осадков при нагревании. Быстро проходит. |
Периодическая продувка нагревателя воды для очистки от накапливающегося осадка. |
В воде содержится много воздуха, который попадает туда из-за неисправного насоса. |
Проходит само при отстаивании. | ||
В питьевую воду попал коагулянт из-за его передозировки в очистной системе. |
Для очистки питьевой воды - обратный осмос. | ||
В воде присутствует метан (СН4). Обычно встречается в болотистых местностях, где в воде постоянно идет процесс разложения растительности. Также встречается в нефтепромысловой зоне. |
Системы аэрации с дегазацией (отведением метана). |
4. Охрана водоёмов от загрязнения сточными водами.
Загрязнение водоёмов является главным образом следствием спуска в них сточных вод промышленных предприятий и населённых мест. Неочищенные сточные воды, содержащие значительные количества органических веществ и микроорганизмов, попадая в водоём (реку, озеро), нарушают его естественный режим: поглощают растворённый в воде кислород, ухудшают качество воды, способствуют образованию отложений (осадка) на дне, водоёмы становятся непригодными для питьевого (а иногда и технического) водоснабжения, в них погибает рыба. Кроме того, при загрязнении водоёмов сточными водами ухудшается их эстетический вид и ограничивается возможность использования для купания, водного спорта, туризма и т.п.
В России необходимая степень очистки сточных вод и условия спуска сточных вод в водоёмы регламентированы "Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами". Установлено 2 вида нормативов качества воды в водоёмах в зависимости от характера их использования: для водоёмов питьевого и культурно-бытового водопользования и для водоёмов, используемых в рыбохозяйственных целях.
Установлены также предельно допустимые концентрации веществ в воде водоёмов. Они являются исходными при определении условий сброса сточных вод в водоёмы. Выпуск в водоёмы неочищенных сточных вод в России запрещен Законом об охране природы и водным законодательством. Надзор за спуском сточных вод и их очисткой или обезвреживанием осуществляется органами санитарно-эпидемиологической службы министерства здравоохранения России.
Таблица 2
Вещество |
ПДК, мг/л, для водоемов |
Показатель относительной опасности сброса вещества в водоемы, усл. т/т | |
Хозяйственно-питьевого и культурно-бытового пользования |
Рыбо-хозяйственного назначения | ||
Взвешенные вещества |
0,25/075* |
0,25/9,75** |
4/1,33** |
Минеральный состав |
1000 |
- |
0,001 |
Растворимый кислород |
4 |
6/4** |
0,17/0,25** |
Биохимическая потребность кислорода |
3/6* |
3 |
0,33 |
Аммиак (по азоту) |
2 |
0,05 |
20 |
Барий |
0,1 |
0,001 |
10 |
Железо |
0,5 |
0,5/0,05*** |
2/20*** |
Калий |
- |
50 |
0,02 |
Калий (двухромовокислый) |
- |
- |
20 |
Кальций |
- |
- |
0,0055/1,64*** |
Кремний |
10 |
0,05 |
20 |
Магний |
- |
40/0,94*** |
0,025/1,06*** |
Медный купорос |
0,001 |
0,004 |
250 |
Медь |
1 |
0,001/0,005*** |
1000/200*** |
Мочевина |
0,5 |
- |
2 |
Мышьяк |
0,05 |
0,05/0,01*** |
20/100*** |
Натрий |
- |
120 |
0,008 |
Никель |
0,1 |
0,01 |
100 |
Нефтепродукты |
0,3 |
0,05 |
20/20*** |
Нитраты (по азоту) |
10 |
9,1 |
0,11 |
Нитриты |
1 |
- |
1 |
ОПСМ |
0,5 |
- |
2 |
Полиакриламид |
2 |
- |
0,5 |
Ртуть |
0,0005 |
0,002/0,001*** |
500/1000*** |
Свинец |
0,003 |
0,1/0,001*** |
10/100*** |
Сероуглерод |
1 |
1 |
2 |
СПАВ |
- |
0,5 |
2 |
Сульфаты |
500 |
100 |
0,01 |
Сурьма |
0,05 |
- |
20 |
Тиомочевина |
0,03 |
1 |
1 |
Фенол |
0,001 |
0,001 |
1000 |
Фосфор |
- |
0,1 |
10 |
Фтор |
1,5 |
0,05 |
20 |
Хлор активный |
Отсутствие |
Отсутствие |
50000 |
Хлориды |
350 |
300 |
0,003 |
Хром (шестивалентный) |
0,1 |
0,001/0,001*** |
1000/100*** |
Цианиды |
0,1 |
0,05 |
20 |
Цинк |
1 |
0,01/0,05*** |
100/20*** |
CCl4 |
0,3 |
- |
3,33 |
*В числителе - для водоемов, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения, в знаменателе – для купания, спорта, отдыха.
**В числителе – для водоемов, используемых для воспроизводства ценных пород рыб, в знаменателе – для всех других рыбохозяйственных целей.
***В знаменателе для морских водоемов.
Основными документами, определяющими требования к качественному и количественному составу очищенных вод, являются: "Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения" СанПиН 4630-88 от 01.01.89 г., "Правила охраны поверхностных вод (типовые положения)", "Обобщенный перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов", "Правила приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов", ГОСТы "Охрана природы. Гидросфера".
Перечень основных предельно допустимых концентраций и показателей относительной опасности вредных веществ приведен в таблице 2.
Большинство водоемов в Российской Федерации в настоящее время отнесено к рыбохозяйственным, при разработке технологий и сооружений очистки сточных вод приходится ориентироваться на требования, предъявляемые к этой категории водоемов. При поступлении в водоем нескольких веществ с одинаковыми лимитирующими показателями вредности, сумма отношений концентраций (C1,C2, …, Сn) каждого из веществ в этом водоеме к соответствующим ПДК не должна превышать 1:
С1 С2Сn
—— + —— +........+ —— = 1
ПДК1ПДК2ПДКn
В этих условиях зачастую очищенная сточная вода должна быть чище питьевой, предусмотренной соответствующими ГОСТами на питьевую воду, а качество воды во многих, даже экологически благополучных водоемах не соответствует требованиям правил по охране водных ресурсов.
Требования к качеству очищенных сточных вод должны базироваться на соответствии экологической необходимости, экономической целесообразности и технологических возможностей.
Завышенные требования к качеству очищенных вод часто приводят к противоположным результатам в области охраны водоемов от загрязнения. Экономически осуществимые в настоящее время проекты по очистке сточных вод, предусматривающие снижение концентрации основных загрязнений на 90-95%, не согласовываются органами санэпиднадзора и охраны природы, в результате чего задерживается строительство очистных сооружений и в водоемы продолжают сбрасываться неочищенные сточные воды. В других случаях затрачиваются финансовые и материальные ресурсы для осуществления глубокой очистки сточных вод, в то время как мощность очистных сооружений не обеспечивает полную биологическую очистку всех сточных вод населенного пункта. В связи с тем, что более 20% сточных вод сбрасываются в водоемы в настоящее время без очистки, для обеспечения необходимого санитарно-гигиенического эффекта оздоровления водоемов следует обеспечить, прежде всего, полную биологическую очистку всех сточных вод. Только после этого можно будет определить реальные нормативы сброса сточных вод в водоемы.