Взвешенные вещества

1. Взвешенные вещества

С_ф=45 мг/л;

С_ст=499 мг/л;

Повышенное значение взвешенных веществ в речной воде обусловлено природными факторами. Поэтому до установления региональных ПДК принимаем ПДС=С_фон=45 мг/л;

2. БПК_п

С_ф=1,08 мг/л;

Сст=1483 мг/л;

С_ПДК=3 г/м³;

Определяем концентрацию, допустимую к сбросу С_ПДС по формуле (2.1)

С_ПДС = С_ф + n×(С_ПДК – С_ф)=1,08+1597,66 (3-1,08)=3068,59 г/м³

Т.к. рассчитанный С_ПДС >С_ст принимаем:

С_ПДС=С_ст=1483 мг/л

Группа веществ, относящихся к токсикологическому показателю:

Используя формулу (2.2) определяем загруженность фона реки по NH₄, NO₂, Fe:

.

Фон реки по группе лимитирующего признака вредности - токсикологически загруженный. Для этих веществ ПДС назначается из условия сохранения фона.

1. Аммоний

С_ПДС=С_ф=1,77мг/л.

2. Железо.

С_ПДС=С_ф=0,025 мг/л.

3. Нитриты

С_ПДС=С_ф=0,11 мг/л.

Группа веществ относящихся к санитарно-токсилогическому показателю:

Используя формулу (2.2) определяем загруженность фона по NO₃, СПАВ, хлоридам и сульфатам:

,

Фон реки по группе лимитирующего признака вредности – санитарно - токсикологически загруженный.

Поэтому нормативы ПДС будем назначать из условия сохранения фона.

1. Нитраты

С_ф=2,78 мг/л;

С_ПДС= С_ф=2,78мг/л.

2. СПАВ

С_ф=0,01мг/л;

С_ПДС= С_ф=0,01мг/л.

3. Хлориды

С_ф=12,1 мг/л;

С_ПДС= С_ф=12,1 мг/л.

4. Сульфаты

С_ф=144 мг/л;

С_ПДС= С_ф=144 мг/л.

Группа веществ относящихся к рыбохозяйственному показателю:

Нефтепродукты

С_ф=0,11 мг/л;

С_ст=1,26 мг/л;

С_ПДК=0,05 мг/л.

С_ПДС=0,11+1597,66 (0,11-0,05)=95,97 мг/л> С_ст.

Так как рассчитанный ПДС>С_ст принимаем:

С_ПДС=С_ст=1,26

 

3.3 Расчет нормативов ПДС

ПДС=q×C_ПДС , (3.1)

где q- расход сточных вод, м³/ч;

C_ПДС –концентрация предельно допустимого сброса;

Принимаем q=50 м³/час.

Результат расчета представлен в таблице 3.2

 

Таблица 3.2 Результаты расчета

Вещество	СПДС,г/м3	ПДС,г/час
Взвешенное вещество	45	2250
БПКполн	1483	74150
Аммоний солевой	1,77	88,5
Нитриты	0,11	5,5
Железо	0,025	1,25
Нитраты	2,78	139
СПАВ	0,01	0,5
Хлориды	12,1	605
Сульфаты	144	7200
Нефтепродукты	1,26	63

 

Установлено, что концентрации взвешенных веществ, БПК_полн сульфатов и нефтепродуктов в речной воде имеют повышенное значение, поэтому значение концентраций предельно допустимых сбросов равно значению фоновых концентраций.

По результатам расчета видно, что наименьшую концентрацию предельно-допустимого сброса имеет железо, СПАВ, нефтепродукты, нитриты; наибольшую – взвешенные вещества, БПК_полн, сульфаты, в связи с этим предельно-допустимый сброс этих веществ выше.

Заключение

В ходе дипломной работы оценена экологическая опасность сточных вод пищевой промышленности.

Рассмотрены основные компоненты сточных вод пищевой промышленности.

Оценено влияние сточных вод пищевой промышленности на состояние природных вод, на растительный и животный мир водоемов. Выяснено, что загрязняющие вещества, попадающие в водные объекты вместе со сточными водами, вызывают серьезные нарушения в водных экосистемах. Загрязняющие вещества, поступая в природные воды, вызывают изменение физических свойств среды (нарушение первоначальной прозрачности и окраски, появление неприятных запахов и привкусов и т.п.); изменение химического состава, в частности появления в ней вредных веществ; появление плавающих веществ на поверхности воды и отложений на дне; сокращение в воде количества растворенного кислорода вследствие расхода его на окисление поступающих в водоем органических веществ загрязнения; появление новых бактерий, в том числе и болезнетворных. Особо пагубно загрязнение влияет на рыб, водоплавающих птиц, животных и другие организмы, которые заболевают и гибнут в больших количествах.

Рассмотрено влияние загрязненных вод на здоровье человека. Выяснено, что многие вирусные заболевания передаются при использовании загрязненных вод. Многие соединения вызывают нарушения в работе внутренних органов.

Рассмотрена основная нормативно - правовая документация в области охраны природных вод.

Рассчитан предельно допустимый сброс вредных веществ в водный объект на основе данных о составе сточных вод с мясоперерабатывающего предприятия. Выявлено, что в основном, все вещества превышают предельно-допустимую концентрацию. Наиболее высокий предельно-допустимый сброс имеют взвешенные вещества, БПК_полн и сульфаты, остальные элементы имеют достаточно низкое значение ПДС.

Список использованной литературы

1. Анцыпович Н.С. Охрана пироды на предприятиях мясной и молочной промышленности. – М: Агропромиздат, 1986. – 286 с.

2. Гавриленков А.Ч. Экологическая безопасность пищевых производств. – С-П.:Гиорд, 2006. – 272 с.

3. Денисова В.В. Экология. – Ростов: МарТ, 2002. – 640 с.

4. Карелин Я.А., Репин Б.Н. Биохимическая очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности. – М: Пищевая промышленность, 1974 – 166 с.

5. Кац. Вода и сточные воды пищевой промышленности. - М: Пищевая промышленность, 1979. – 438 с.

6. Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. – М: Высшая школа, 1998. – 287 с.

7.Лоренц В.И. Очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности. Киев, 1972. – 188 с.

8. Львович М.И. Вода и жизнь. – М:Мысль, 1986. – 254 с.

9. Пальгунов Н.В., Абрамов А.Н. Очистка сточных вод мясоперерабатывающих заводов// Экология и промышленность России.- 2000. - №12. – С.4-6.

10. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. М: Финансы и статистика, 2001.- 690 с.

11.Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания. Книга 2 Загрязнение воды и воздуха. – М: Мир, 1995.- 196 с.

12. Репин Б.Н. Биологические пруды для очистки сточных вод пищевой промышленности. – М: Пищевая промышленность, 1977. – 208 с.

13. Собгайда Н.А., Данилова Е.А.. Очистка сточных вод малых предприятий мясоперерабатывающей промышленности//Экология и промышленность России. – 2005.- №2. – С.18-19.

 14. http://eco.priroda.ru/

 15. http://www.ecolife.ru/

 16. http://ekolog11-vm.narod.ru/

 17. http://kropka.ru/

Приложение А

МЕТОДИКА РАСЧЕТА НОРМАТИВОВ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ СБРОСОВ (ПДС) ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ СО СТОЧНЫМИ ВОДАМИ

 

Методика расчета нормативов предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты со сточными водами (далее Методика) разработана в соответствии с Водным кодексом Российской Федерации от 16 .11.95г. № 167-ФЗ, Федеральным законом от 10.01.2002 г. N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды".

РАЗРАБОТАНА специалистами МПР России, ЗАО ПО «Совинтервод», института водных проблем РАН, Федерального Государственного учреждения «Центр экологического контроля канала» (ФГУ ЦЭКА) и Московского Государственного Университета природообустройства.

ВНЕСЕНА Управлением водных ресурсов МПР России.

СОГЛАСОВАНА Минздравом России, Госкомрыболовством России, Росгидрометом, Минпромнауки России

Назначение и область применения

Методика предназначена для использования органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, МПР России и его территориальным (бассейновым) органам, Минздраву России и его территориальным органам, Госкомрыболовству России и его бассейновым органам, Росгидромету и его территориальным органам, водопользователям, проектным и научным организациям, имеющим в соответствии с законодательством Российской Федерации права на проведение работ, связанных с разработкой нормативов.

2.2 Методика устанавливает:

·           единые методические подходы и расчетные методы при ограничении поступления загрязняющих веществ в водные объекты со сточными водами для целей предотвращения и поэтапной ликвидации вреда, наносимого водным объектам;

·           нормативы предельно допустимого сброса (далее - нормативы ПДС) и лимиты сброса загрязняющих веществ;

·           унифицированные формы документации материалов;

·           порядок согласования и утверждения нормативов ПДС и лимитов сброса загрязняющих веществ;

·           требования к осуществлению контроля за соблюдением установленных нормативов ПДС и лимитов сброса загрязняющих веществ.

Область применения настоящей методики распространяется на стационарные точечные, постоянно действующие и периодические источники загрязнения водных объектов, расположенные на территории Российской Федерации.

Область применения настоящей методики не распространяется на нормирование сброса сточных вод в обособленные водные объекты, относящиеся к недвижимому имуществу; в выгреба, испарители, накопители, хвостохранилища и другие технологические емкости, гидравлически не связанные с поверхностными водными объектами; в болота и на водосборные площади.

Утвержденные нормативы ПДС и лимиты сброса загрязняющих веществ при выдаче лицензий на водопользование, при осуществлении государственного контроля за использованием и охраной водных объектов, производственного экологического контроля, при установлении размеров платежей, связанных с пользованием водными объектами, расчетов платы за сброс загрязняющих веществ наложении штрафов и предъявлении исков о возмещении ущерба за сброс загрязняющих веществ, оценке эффективности водоохранных мероприятий.

Термины и определения

В настоящей Методике используются следующие термины с соответствующими определениями:

АССИМИЛИРУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ВОДНОГО ОБЪЕКТА ‑ способность водного объекта принимать определенную массу веществ в единицу времени без нарушения норм качества воды в контролируемом створе или пункте водопользования. ГОСТ 17.1.1.01-77.

ВОДОПОЛЬЗОВАТЕЛЬ ‑ гражданин или юридическое лицо, которым предоставлены права пользования водными объектами. Водный кодекс Российской Федерации.

ВОДНЫЙ ОБЪЕКТ – сосредоточение природных вод на поверхности суши, либо в горных породах, имеющее характерные формы распространения и черты режима. Водный кодекс Российской Федерации.

ПОВЕРХНОСТНЫЙ ВОДОТОК – поверхностный водный объект с непрерывным движением вод. Водный кодекс Российской Федерации.

ПОВЕРХНОСТНЫЙ ВОДОЕМ ‑ поверхностный водный объект, представляющий собой сосредоточение вод с замедленным водообменом в естественных или искусственных впадинах. Водный Кодекс Российской Федерации.

ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ‑ изменение химического состава воды водного объекта во времени. ГОСТ 27065-86.

ДРЕНАЖНАЯ ВОДА – вода, поступившая в дренажные системы в результате орошения, осушения и атмосферных осадков. Дренажные системы – устройства для сбора и отвода профильтровавшихся и подземных вод (ГОСТ 26185 – 73 пункт 12).

ЗАГРЯЗНЯЮЩЕЕ ВЕЩЕСТВО ‑ вещество или смесь веществ, количество и (или) концентрация которых превышают установленные для химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов нормативы и оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Федеральный закон от 10.01.2002 г. N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды"

ЗОНА НАЧАЛЬНОГО РАЗБАВЛЕНИЯ – относительное расстояние между оголовками рассеивающего выпуска (Справочник проектировщика М., 1981 г.)

ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОД ‑ источник, вносящий в поверхностные или подземные воды загрязняющие воду вещества, микроорганизмы или тепло. ГОСТ 17. 1.1.01-77.

КАЧЕСТВО ВОДЫ ‑ характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретных видов водопользования. ГОСТ 17.1.1.01-77.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВОД ‑ проверка соответствия показателей качества вод установленным нормам и требованиям. ГОСТ 27065-86.

КОНТРОЛЬНЫЙ СТВОР ‑ поперечное сечение водного потока, в котором контролируется качество воды.

КОНТРОЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ – показатели состава и свойств воды, подлежащие контролю при проверке соблюдения установленных норм качества воды в водном объекте и на выпуске сточных вод.

ЛИЦЕНЗИЯ НА ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ ‑ специальное разрешение на пользование водными объектами или их частями на определенных условиях. Водный кодекс Российской Федерации.

НАИЛУЧШАЯ ИМЕЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ – последние достижения в разработке процессов, установок или эксплуатационных методов, доказавших практическую пригодность в качестве конкретной меры для ограничения сбросов, выбросов и отходов.

НОРМАТИВЫ ДОПУСТИМЫХ ВЫБРОСОВ И СБРОСОВ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, В ТОМ ЧИСЛЕ РАДИОАКТИВНЫХ, ИНЫХ ВЕЩЕСТВ И МИКРООРГАНИЗМОВ (далее также - нормативы допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов) ‑ нормативы, которые установлены для субъектов хозяйственной и иной деятельности в соответствии с показателями массы химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов, допустимых для поступления в окружающую среду от стационарных, передвижных и иных источников в установленном режиме и с учетом технологических нормативов, и при соблюдении которых обеспечиваются нормативы качества окружающей среды; Федеральный закон от 10.01.2002 г. N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды"

НОРМАТИВЫ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, В ТОМ ЧИСЛЕ РАДИОАКТИВНЫХ, ИНЫХ ВЕЩЕСТВ И МИКРООРГАНИЗМОВ (далее также ‑ нормативы предельно допустимых концентраций) ‑ нормативы, которые установлены в соответствии с показателями предельно допустимого содержания химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов в окружающей среде и несоблюдение которых может привести к загрязнению окружающей среды, деградации естественных экологических систем; Федеральный закон от 10.01.2002 г. N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды"

НОРМА ВОДООТВЕДЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОД ‑ объем сточных вод в интервал времени от одного потребителя или на единицу вырабатываемой продукции (ГОСТ 25150-82).

НОРМЫ КАЧЕСТВА ВОДЫ ‑ установленные значения показателей качества воды для конкретных видов водопользования. ГОСТ 27065-86.

НОРМЫ СОСТАВА СТОЧНЫХ ВОД ‑ перечень веществ, содержащихся в сточных водах, и их концентрации, установленные нормативно-технической документацией. ГОСТ 17.1.1.01-77.

ОПАСНЫЕ (ВРЕДНЫЕ) ВЕЩЕСТВА ‑ вещества, являющиеся токсичными, канцерогенными, мутагенными, тератогенными или биоаккумулируемыми, особенно когда они являются стойкими. Конвенция по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озер. ООН. 1994.

ПОВЕРХНОСТНЫЕ СТОЧНЫЕ ВОДЫ – загрязненная дождевая, талая, поливомоечная вода, стекающая с застроенных территорий населенных пунктов и производственных площадок, отводимая системой сооружений в водные объекты.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ВЕЩЕСТВА В ВОДЕ (ПДК) ‑ концентрация вещества в воде, выше которой вода непригодна для одного или нескольких видов водопользования. ГОСТ 27065-86.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ СБРОС ‑ 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. ГОСТ 17.1.1.01-77.

САМООЧИЩЕНИЕ ВОДЫ ‑ совокупность природных процессов, направленных на восстановление экологического благополучия водных объектов. ГОСТ 27065 -86.

СБРОСНЫЕ ВОДЫ ‑ оросительная вода, отводимая от орошаемых сельхозугодий.

СВОЙСТВА ВОД ‑ совокупность физических, химических, физико-химических, органолептических, биохимических и других свойств воды.

СОСТАВ ВОДЫ ‑ совокупность примесей в воде минеральных и органических веществ в ионном, молекулярном, комплексном, коллоидном и взвешенном состоянии, а также изотопный состав содержащихся в ней радионуклидов.

СТВОР НАЧАЛЬНОГО РАЗБАВЛЕНИЯ ‑ поперечное сечение потока, отстоящее от оголовка рассеивающего выпуска на величину длины зоны начального разбавления.

СТОЧНЫЕ ВОДЫ ‑ вода, сбрасываемая в установленном порядке в водные объекты после ее использования или поступившая с загрязненной территории. Водный кодекс Российской Федерации.

ФОНОВОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ВОДЫ – значение показателей качества воды водоема или водотока до влияния на него источника загрязнения ГОСТ 17.1.3.07-82.

ФОНОВЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЕСТЕСТВЕННЫЕ – концентрации веществ в воде водного объекта в створе, выше которого водный объект не испытывает антропогенного воздействия.

ФОНОВЫЙ СТВОР ‑ поперечное сечение потока, в котором определяется фоновая концентрация вещества в воде.

Общие положения

Сброс сточных вод ‑ один из видов воздействий на водные объекты. Нормативы ПДС ‑ разновидности норм состава сточных вод по ГОСТ 17.1.1.01-77.

Сброс веществ на уровне установленных нормативов ПДС является нормативом допустимого воздействия, не наносит вреда окружающей среде, обеспечивает экологическое благополучие водного объекта, безопасное использование водного объекта для соответствующих целей и определяется ассимилирующей способностью конкретного водного объекта.

Сброс загрязняющих веществ на уровне установленного лимита сброса загрязняющих веществ, превышающий величину ПДС, относится к негативному воздействию, не зависит от ассимилирующей способности водного объекта и устанавливается на период проведения водоохранных мероприятий, с целью достижения установленных нормативов ПДС.

 Нормативы ПДС и при необходимости лимиты сброса загрязняющих веществ одновременно с условиями сброса сточных вод устанавливается для каждого выпуска сточных вод действующих и реконструируемых предприятий-водопользователей в соответствии с областью применения настоящего документа.

Лимиты сброса загрязняющих веществ для проектируемых предприятий не устанавливаются.

Нормативы ПДС и лимиты сброса загрязняющих веществ устанавливаются для:

·     свойств воды (физических, химических, физико-химических, биологических, органолептических);

·     обобщенных показателей (водородный показатель, общая минерализация, окисляемость перманганатная, нефтепродукты (суммарно), фенольный индекс);

·     химических соединений и ионов, существующих в водной среде, содержание которых может быть определено с применением соответствующих методов и методик выполнения измерений, соответствующих требованиям ГОСТ 8-563.

Нормативы ПДС и лимиты сброса загрязняющих веществ для конкретного водопользователя устанавливаются только для тех загрязняющих веществ, которые образовались в процессе производственной и/или иной деятельности, и сброс которых в водные объекты оказывает или может оказать на них негативное воздействие.

При разработке нормативов ПДС и лимитов сброса загрязняющих веществ используются нормативы качества воды, в том числе ПДК, установленные нормативными документами:

·   «Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение» М. 1999 г. и дополнения к нему.

·   ГН 2.1.5.689-98 “Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования “ и дополнения к ним,

·   ГН 2.1.5.690-98 «Ориентировочно допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования». И дополнения к ним,

·   ГН 2.1.5 1315‑ 03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ воде водных объектов хозяйственно‑питьевого и культурно‑бытового водопользования»

·   СанПиН 2.1.5.980-00 Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Санитарные правила и нормы.

Нормативы ПДС устанавливаются исходя из условий недопустимости превышения нормативов качества воды водоприемника, в том числе предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ (ПДК) в контрольном створе или на участке водного объекта с учетом его целевого использования.

Нормативы ПДС устанавливаются в увязке с нормативами ПДВВ, лимитом водоотведения и с учетом взаимного влияния выпусков сточных и дренажных вод, расположенных в пределах поверхностного водного объекта.

Расчеты ПДС выполняются на бассейновом и локальном уровнях.

На бассейновом уровне определяются:

· фоновые концентрации химических веществ в заданных створах водного объекта;

· необходимость разработки региональных нормативов качества воды в водных объектах бассейна и перечень этих нормативов;

· расчетные гидрологические условия и гидравлические параметры по водохозяйственным участкам бассейна;

· нормативы РДС загрязняющих веществ по каждому водохозяйственному участку суммарно по всем выпускам в пределах участка;

· необходимость установления лимита сброса загрязняющих веществ для водопользователей.

 На локальном уровне выполняется расчет норматива ПДС для каждого объекта водопользования с учетом системы общих запретов и ограничений по размещению выпусков и условий сброса сточных вод и расчетных условий, установленных на бассейновом уровне.

Для постоянных источников загрязнения нормативы ПДС устанавливаются:

·   для действующих объектов на срок на 5 лет;

·   для проектируемых объектов на полную их мощность на срок до 5 лет, начиная со срока их ввода в эксплуатацию;

·   для строящихся и реконструируемых объектов - на полный объем введенных мощностей - до ввода очередной мощности.

Для периодических источников загрязнения нормативы ПДС устанавливаются на срок не более 3 лет.

При использовании ОДУ химических веществ в воде водных объектов хозяйственного‑питьевого назначения нормативы ПДС, на эти вещества устанавливаются на срок не более 3 лет – до установления ПДК. При использовании рыбохозяйственных ОБУВ нормативы ПДС устанавливаются на срок не более 2 лет.

Нормативы ПДС пересматривается в связи с изменением водохозяйственной обстановки, экологического и санитарно-эпидемического состояния водных объектов.

Пересмотру, в том числе досрочному, нормативы ПДС подлежат в случаях:

·     изменения водохозяйственной обстановки,

·     изменения гидрологических характеристик водного объекта,

·     изменения вида и объема выпускаемой продукции, потребляемого сырья, технологии производства и связанного с этим изменения состава сточных вод,

·     изменения объемов водоотведения, пересмотра норм водоотведения и связанных с этим изменений концентраций загрязняющих веществ в сточных водах;

·     изменения нормативов качества воды как компонента окружающей среды, в том числе ПДК;

·     получения новых данных о степени опасности веществ, содержащихся в сточных водах,

·     разработки и внедрения методик выполнения измерений/ биотестирования, уточнения их метрологических характеристик, позволяющих выявить повышение экологической опасности сброса;

·     внесения изменений в лицензию на водопользование;

·     изменения иных параметров, используемых при расчете нормативов ПДС.

Условия сброса сточных вод в поверхностные водные объекты

 

Условия сброса сточных вод заключаются в определении местоположения выпуска, необходимости его обустройства (гидроизоляция, организация принудительного смешения), установлении режима сброса, в том числе обеспечения его равномерности, в выборе периодов сброса, а также включают в себя организацию контроля объемов водоотведения и качества сточных вод, наличие противоаварийного оборудования.

При установлении условий сброса сточных вод учитываются общие ограничения и требования:

·           запрет сброса сточных вод в соответствии со ст. 144 Водного кодекса Российской Федерации и п. 4.1.2. СанПиН 2.1.5.980-00

·  использование естественных понижений рельефа (ручьи, овраги, балки) в качестве коллекторов для сброса сточных вод без надлежащей гидроизоляции должно быть исключено в целях защиты подземных вод;

·  в целях ликвидации или сокращения зон загрязнения, в особенности в условиях замедленного водообмена в водных объектах, используемых для сброса сточных вод, должно быть организовано принудительное смешение сточных вод с природными.

·  сброс сточных вод должен осуществляться равномерно, не превышая установленного проектом коэффициента неравномерности ; для обеспечения указанного режима и предотвращения залповых сбросов в состав водоохранного комплекса должны входить резервные емкости, усреднители или другие сооружения для регулирования сброса; в необходимых случаях должны быть предусмотрены резервные аварийные емкости.

При сбросе сточных вод в поверхностные водные объекты, используемые в рыбохозяйственных целей или в водные объекты, используемые для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, нормативы качества вод следует соблюдать, начиная с контрольного створа, определяемого в каждом конкретном случае органом по охране, воспроизводству водных и биологических ресурсов или территориальными органами надзора России, но не далее 500 метров от места сброса сточных вод.

При сбросе в водные объекты вод после охлаждения агрегатов ТЭС, АЭС и других подобных объектов нормативы ПДС устанавливаются в виде допустимых приращений к концентрациям контролируемых веществ в воде водного объекта в месте водозабора при условии водопользования одним водным объектом. Величина приращения определяется технологически обоснованными потерями воды на испарение и другими технологическими факторами.

Место сброса городских сточных вод должно быть расположено ниже границы населенного пункта по течению водотока на расстоянии, исключающем влияние сгонно‑нагонных явлений. Сброс сточных вод в границах населенного пункта допускается в исключительных случаях. Для сбросов сточных вод в границах населенного пункта нормативы ПДС устанавливаются, исходя из отнесения нормативных требований к составу и свойствам воды водных объектов к самим сточным водам.

 

Установление лимитов сброса загрязняющих веществ

 

Лимит сброса загрязняющих веществ ‑ это масса вещества в сточных водах максимально допустимая к отведению с определенным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени, установленная на ограниченный срок (не более 3-х лет) в соответствии с планами поэтапного достижения норматива ПДС. Сроки действия и пересмотра лимита сброса загрязняющих веществ от каждого источника загрязнения определяются на основании анализа водохозяйственной обстановки, экологического и санитарно-эпидемиологического состояния водного объекта с учетом доли воздействия конкретного источника загрязнения на качество воды в контрольном пункте.

При установлении лимитов сброса загрязняющих веществ определяются условия сброса сточных вод и показатели их состава и свойств, которые не должны быть нарушены / превышены в течение всего срока действия лимитов. Лимиты сброса загрязняющих веществ должны быть технологически достижимыми и экономически приемлемыми.

Лимиты сброса загрязняющих веществ устанавливаются на текущий момент и ближайшую перспективу не более 3-х лет, на определенные промежутки времени с учетом нормативных сроков реализации плана мероприятий по снижению сброса загрязняющих веществ.

Водоохранные мероприятия, включаемые в планы, должны отвечать уровню наилучших имеющихся технологий.

При этом, в каждом конкретном случае:

·  сравниваются процессы, установки и методы, успешно апробированные в последнее время;

·  рассматриваются новейшие достижения, реализованные в опытных или опытно-промышленных установках и т.п.;

·  оценивается возможность применения технологии с экономической точки зрения;

·  определяются временные рамки для установки соответствующего оборудования на производстве или введения новых приемов ведения хозяйства;

Лимиты сброса загрязняющих веществ для действующих предприятий на текущий момент устанавливаются на уровне реализованных технологий производства и очистки сточных вод. Лимиты сброса загрязняющих веществ на ближайшую перспективу устанавливаются на основании прогнозируемой эффективности планируемых водоохранных мероприятий и являются основанием для последующего установления лимитов очередного этапа.

Лимиты сброса загрязняющих веществ устанавливаются при соблюдении условий:

·  недопустимости дальнейшего ухудшения качества воды водоприемника и увеличения вредного воздействия на водный объект;

·  соблюдения технологических нормативов и объема производства;

·  отсутствия превышений нормативов технологических потерь веществ и норм водоотведения;

·  соблюдения стабильности работы действующего оборудования и систем по очистке и обеззараживанию сточных вод;

·  соблюдения правил обращения с химическими и биологическими веществами и смесями, их содержащими, в т.ч. с отходами;

·  отсутствия аварий и нарушений технологической дисциплины;

·  наличия плана водоохранных мероприятий.

Предельные величины показателей загрязнения и концентраций загрязняющих веществ, регламентируемых лимитами сброса загрязняющих веществ со сточными водами, не могут быть:

·           более мягкими, чем фактически достигаемые с применением реализованной на момент установления лимитов технологии производства;

·           более жесткими, чем достигаемые с применением наилучшей существующей технологии производства;

·           более жесткими, чем нормативы ПДС;

·           более жесткими, чем аналогичные величины, свойственные воде, поступающей на использование из водного объекта и иных источников водоснабжения.

Если по отдельным веществам (показателям загрязнения) фактически достигнуты величины, соответствующие ПДС, то лимит сброса для них не устанавливается.

При согласовании лимитов сброса загрязняющих веществ учитываются следующие обязательные условия:

·           сточные воды населенных пунктов и других объектов загрязнения, должны быть очищены и обеззаражены по традиционной схеме очистки (механическая, биохимическая) даже при большой ассимилирующей способности водных объектов;

·  сточные воды, должны быть очищены до уровней, соответствующих технологическим нормативам (проектным параметрам) очистки действующих очистных сооружений,

·  вещества (препараты и смеси, их содержащие), запрещенные к производству и применению, должны быть исключены из использования, а неиспользованные остатки учтены для последующего уничтожения, захоронения, переработки;

·  искусственно синтезированные вещества (в т.ч. входящие в состав смесей и препаратов), применяемые в производстве, должны быть:

‑ зарегистрированы в Российском регистре потенциально токсичных химических и биологических веществ;

‑ включены в Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации в соответствии с Федеральным законом от 19.07.97 года N 109-ФЗ «О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами»;

‑ изучены в отношении их гигиенической, рыбохозяйственной и экологической опасности, для них должны быть разработаны ПДК (в т.ч. “отсутствие”) и разработаны и аттестованы методики их контроля.

Установление и продление сроков действия лимитов сброса загрязняющих веществ осуществляется государственными водными службами МПР Российской Федерации.

Региональные нормативы качества воды в поверхностных водных объектах

 

Региональные нормативы качества воды в водных объектах устанавливаются в тех случаях, когда естественные фоновые концентрации веществ в воде превышают ПДК и снижение фоновых концентраций до уровня ПДК невозможно никакими водоохранными мерами.

Обоснованием для установления региональных нормативов являются фоновые естественные концентрации веществ в воде водных объектов.

Определение фоновых концентраций производится на основании данных стационарных гидрологических, гидрохимических, геохимических, гидробиологических и других наблюдений, проводимых организациями, имеющими лицензию на право проведения таких работ, а также на основании специальных гидрологических и гидрохимических измерений качества воды в том створе, выше которого отсутствуют источники антропогенного воздействия.

Региональные нормативы качества воды устанавливаются только для тех показателей качества воды, фоновые концентрации которых превышают ПДК.

Разработка региональных нормативов качества воды выполняется специализированными научными и проектными организациями в соответствии с действующими нормативно-методическими документами.

Выбор нормируемых показателей

 

Выбор нормируемых и контролируемых показателей проводится на основе анализа исходной информации.

·   Выполняется сравнение концентраций веществ (величин показателей) в сточных водах с ПДК, региональными нормативами или естественными фоновыми значениями (для водоприемников, характеризующихся своеобразным природным составом, в частности - дренирующих болотные массивы; принимающих воды самоизливающихся источников минеральных, термальных вод; соленых озер и морских вод).

·   В случае, если концентрация вещества (величина показателя) в сточной воде не превышает ПДК, региональный норматив или величину естественного фона, вещество (показатель) исключается из состава контролируемых.

·   Прочие вещества/показатели включаются в список нормируемых.

При определении списка нормируемых веществ особое внимание уделяется синтетическим веществам-ксенобиотикам, которые:

·   запрещены к производству, закупке, применению;

·   не прошли регистрацию в установленном порядке или в регистрационных документах отсутствуют данные об их гигиенической и экологической опасности;

·   являются суперэкотоксикантами и иные особо опасными веществами: отнесены к 1 и 2 классам опасности по гигиеническим и рыбохозяйственным критериям; включены в списки международных конвенций и соглашений, к которым присоединилась Российская Федерация.

Перечень этих веществ формируется на основе исходной информации об использовании веществ на конкретном предприятии и анализе данных о качестве поступающей и сточной воды. Если установлено, что источником сброса таких веществ является конкретный водопользователь, вещества включаются в список нормируемых даже если их содержание в сточной воде не превышает наиболее жесткую ПДК из числа установленных или ПДК для них в России не разработана.

При сбросе сточных вод соленые/солоноватые озера нормативы ПДС и лимиты сброса загрязняющих веществ не устанавливаются на сухой остаток и компоненты основного солевого состава (хлориды, сульфаты, калий, натрий, кальций, магний). Исключение могут составлять случаи, когда содержание указанных компонентов превышает естественное их содержание в водных объектах – водоприемниках.

В результате формируется перечень нормируемых вредных (загрязняющих) веществ, включающий в себя вещества/показатели, для которых одновременно характерно:

·     содержание/величина в сточных водах выше величин, установленных нормативами качества воды по химическим показателям, в том числе ПДК;

·     содержание/величина в сточных водах повышается в сравнении с забираемой водой;

·     сброс приводит или может привести к загрязнению вод водного объекта.

Перечень контролируемых веществ и показателей включает в себя все нормируемые вещества / показатели, в т.ч. общие свойства вод в соответствии с лицензией на водопользование, а также другие вещества, если существует риск загрязнения ими при непредвиденных ситуациях (нарушения герметичности замкнутых систем, нарушения технологической дисциплины, в том числе на абонентах сетей водоотведения, аварии и т.п.). Наименования контролируемых веществ включаются в аналитическую программу плана-графика производственного контроля, но не включаются в списки ПДС/ лимитов сброса.

Данные по выбору нормируемых и контролируемых веществ/показателей должны быть представлены в пояснительной записке к проекту по разработке нормативов ПДС и лимитов сброса загрязняющих веществ в виде таблиц приведенных в приложении В.

Наряду с химическими методами контроля осуществляется контроль токсичности природных и сточных вод с использованием действующих методик биотестирования.

 

Методология расчета нормативов ПДС

 

В основу расчетов нормативов ПДС положены процессы разбавления и самоочищения сточных вод в водном объекте.

Процесс разбавления сточных вод происходит в две стадии: начальное и основное разбавление. Общая кратность разбавления представляется в виде произведения n = n_н × n_о. Начальное снижение концентрации загрязняющих веществ связано с эжекцией сточной жидкости в приточную струю водотока. Начальное разбавление рассчитывается обычно по методике Н. Н. Лапшева или по методике Майрановского Ф. Г. Последняя позволяет учесть влияние различий плотности сточной воды и вод водных объектов, а также различий в скоростях обоих потоков.

За пределами участка начального разбавления перемешивание осуществляется за счет диффузии примеси. Для расчета основного разбавления сточных вод наибольшего распространения получила методика, а также методика, разработанная в ГГИ .

Методика , может быть использована при отношении расхода сточных вод к расходу воды в водном объекте 0.025 ≤ ≤ 0.1, то есть этот, достаточно оперативный и надежный метод расчета имеет ограничения по соотношениям расходов. Использование этой методики невозможно и в случаях, когда концентрация веществ в потоке существенно меняется по ширине. Метод ГГИ не имеет таких ограничений.

Исходная информация определяется требованиями принятой методики для расчета нормативов ПДС и установления лимитов сброса загрязняющих веществ. В обязательный состав исходной информации входят:

·  материалы схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов данного водного объекта:

‑ существующее положение использования водных ресурсов (схема расположения водозаборов и выпусков сточных вод в водный объект, современный водохозяйственный баланс, другие виды использования водного объекта);

‑ перспективы использования водных ресурсов (сценарии развития экономики в бассейне водного объекта, прогноз водопотребления и водоотведения по бассейну в привязке к водохозяйственным участкам, прогноз развития водоохранных мероприятий);

·           гидрохимические, гидрологические, гидробиологические материалы (отчеты, бюллетени) за последние 5 лет в фоновых и контрольных створах водного объекта;

·           сведения о водопользователях (вид и объем производимой продукции (услуг), применяемые реагенты препараты, вещества, данные о расходах и объемах водопотребления и водоотведения, сведения об очистных сооружениях, методе и степени очистки, техническое состояние, планы реконструкции);

·           информация о допустимости использования веществ и препаратов, применяемых водопользователем;

·           данные о составе и свойствах сточных вод, сбрасываемых в водный объект;

·           нормативы ПДВВ на водный объект.

Расчет ПДС на бассейновом уровне

 

На бассейновом уровне определяются основные расчетные характеристики для расчета норматива ПДС, установления лимита сброса загрязняющих веществ отдельного выпуска в водный объект и расчет норматива ПДС загрязняющих веществ для водохозяйственного района (участка) водного объекта.

Порядок определения расчетных характеристик следующий:

·            бассейн реки разбивается на водохозяйственные районы (участки) с учетом природных и хозяйственных факторов. Контрольные створы назначаются в конце каждого водохозяйственного участка, расчетные створы назначаются в устьях крупных притоков, в местах крупных водозаборов и сброса сточных вод, в створах гидрометрических станций с постоянным режимом наблюдений. Фоновый створ назначается в створе водного объекта, выше которого водный объект не испытывает антропогенного вредного воздействия;

·            определяются естественные фоновые концентрации «С_ф» химических веществ в фоновом створе. За фоновую концентрацию вещества принимается статистически обоснованная верхняя доверительная граница средних значений концентраций этого вещества, рассчитанная по результатам химических наблюдений за последние 5 лет с вероятностью Р= 0,95 для наиболее неблагоприятных гидрологических условий или наиболее неблагоприятного в отношении качества воды периода (сезона) года;

·            определяется необходимость разработки региональных нормативов качества воды водного объекта, составляется перечень химических веществ, по которым необходима разработка региональных нормативов. Разработка региональных нормативов необходима, когда С_ф> С_пдк в фоновом створе;

·            по всему бассейну в привязке к водохозяйственным районам (участкам) составляется схема расположения источников загрязнения водного объекта, включая диффузные и иные источники вредного воздействия на качество вод водного объекта, места водозаборов и сброса сточных вод в водный объект. Составляется список водопользователей, определяется расчетные расходы сточных вод, их свойства и состав, скорость истечения сточной воды через водовыпуск перед сбросом в водный объект;

·            в зависимости от свойств и состава сточных и речных вод определяется перечень нормируемых и контролируемых показателей;

·            по каждому расчетному створу водного объекта определяются расчетные расходы воды в водном объекте.

В качестве расчетных расходов воды могут быть: для незарегулированных водотоков – минимальный среднемесячный расход воды летней и зимней межени года 95% обеспеченности; для зарегулированных водотоков – гарантированный экологический попуск, установленный в Правилах использования водных ресурсов. Кроме этого расчетные расходы водотоков должны соответствовать наиболее неблагоприятному сочетанию гидрологических и гидрохимических условий, поэтому в каждом конкретном случае определение расчетных расходов воды индивидуально.

·           по каждому расчетному створу определяются гидравлические параметры (средняя площадь живого сечения, скорость течения, расстояние между створами, скорость ветра над водоемом, коэффициент шероховатости водоема в зоне течения), соответствующие расчетным расходам воды по каждому водохозяйственному району (участку).

·           определяется коэффициент неконсервативности для каждого расчетного участка водного объекта.

В основу расчета норматива ПДС для водохозяйственного района (участка) положена математическая зависимость

 

 (1)

где:

С_о, С_е, С_j – концентрации загрязняющих веществ в воде соответственно в начальном створе, притоке с водосборной площади и сточных водах;

Q_о – расход воды в реке в начальном створе;

q_e, q_j, q_исп – расходы, приходящие на единицу длины реки соответственно притока с водосборной площади, сбрасываемых в реку сточные воды, на испарение;

к – коэффициент деструкции;

щ – площадь поперечного сечения потока;

х – расстояние между створами;

Зависимость (10-1) получена в результате решения уравнений учитывающих диффузионные процессы и процессы распада неконсервативных веществ.

где Q_о и Q – начальный и текущий расход в реке;

С_о, С – начальная и текущая концентрация;

C_ст. – концентрация загрязняющего вещества;

q_ст, q_ф, q_и – удельные расходы воды сточных вод, фильтрации из русла и испарения;

Порядок расчета норматива ПДС загрязняющих веществ для водохозяйственных районов следующий:

– расчет норматива ПДС начинается с первого створа. Для этого в зависимости (10×1) величина «С» приравнивается к С_ПДК, а искомой величиной является ∑С_jQ_j;

– рассчитываются изменения концентрации «С» каждого вещества от створа К-1 к створу К по зависимости (1), начиная со второго створа и до последнего, при этом для каждого створа в зависимости (1) С_о приравнивается к С_ПДК;

– нормативы ПДС загрязняющих веществ во всех створах, кроме первого рассчитываются по зависимости:

С_ПДК×Q_к – С×Q_к–1 (4)

где Q_к и Q_к-1 – расчетные расходы воды в водном объекте в К и К-1 створах.

  Расчет норматива ПДС отдельного выпуска в водоток

Норматив нормативов ПДС отдельного выпуска сточных вод есть произведение расхода сточных вод q (м³/час) на допустимую концентрацию загрязняющего вещества С_пдс (г/м³):

Норматив ПДС = q × С_ПДС (5)

В формуле (5) расчетной величиной является С_ПДС, «q» принимается по данным водопользователя.

Расчетная формула для определения С_ПДС:

а) для консервативных веществ

С_ПДС = С_ф + n×(С_ПДК – С_ф), (6)

б) для неконсервативных веществ

С_ПДС = С_ф + n×(С_ПДК × e^kt- С_ф). (7)

Где:

С_ПДК — предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в воде водотока, г/м³;

С_ф — фоновая концентрация загрязняющего вещества в водотоке выше выпуска сточных вод, г/м³;

k — коэффициент неконсервативности, 1/сут;

t — время добегания от места выпуска сточных вод до расчетного створа, сут.

n — кратность общего разбавления сточных вод в водотоке.

Кратность общего разбавления равна произведению кратности начального разбавления n_н на кратность основного разбавления n_o:

n = n_н×n_o(8)

Начальное разбавление рассчитывается в следующих случаях:

·           для напорных сосредоточенных и рассеивающих выпусков при соотношении скоростей речной воды V_р и скорости сточных вод из выпуска V_ст.

V_ст. ³ 4 × V_р (9)

·           при абсолютных скоростях истечения струи из выпуска больше 2 м/c.

Кратность начального разбавления n_nрассчитывается по методу Н.Н. Лапшева.

·           Исходные данные:

– расход сточных вод q, м³/с;

– диаметр выпуска d₀, м;

– количество выпуском N₀;

– скорость течения воды в реке (в месте выпуска) V_р, м/с;

– глубина реки в месте расположения выпуска Н, м;

·           Алгоритм расчета:

1) Находится скорость на оси струи

V₀=V_p+ДV (10)

ДV – превышение скорости речного потока над скоростью на оси струи (задается в пределах 0,1¸0,15 м/с).

2) Определяется скорость истечения сточных вод из выпускных отверстий

V_cт.=4q/pd₀N₀, м/с (11)

3) Вычисляется параметр m (отношение скоростей)

 m=V_p/V₀ (12)

4) По номограмме (рис. 1) определяется .

 

Рисунок 1 - Номограмма для определения диаметра струи в расчетном сечении.

5) Рассчитывается диаметр нестесненной струи в расчетном сечении

, (13)

6) Кратность начального разбавления без учета стеснения струи d<H определяется по формуле:

(14)

7) Кратность начального разбавления с учетом стеснения струи d>H определяется по формуле:

(15)

где  определяется по рисунку 2.

Рисунок 2 - Номограмма для определения поправочного коэффициента

Кратность основного разбавления n₀ определяется по методу В.А. Фролова и И.Д. Родзиллера.

·           Исходные данные:

‑ расчетный расход в водотоке в фоновом створе, Q, м³/с;

– расчетный расход сточных вод в выпуске, q, м³/с;

– скорость водотока при расчетном расходе, V_ср, м/с;

– глубина водотока при расчетном расходе, Н, м;

– расстояние от выпуска до контрольного створа по прямой, L_п, м;

– расстояние от выпуска до контрольного створа по фарватеру, L_Ф, м.

·           Алгоритм расчета:

1) Определяется коэффициент смешения:

(17)

где:
a – коэффициент, учитывающий гидравлические условия в реке;

где j – коэффициент извилистости (отношение расстояния до контрольного створа по фарватеру к расстоянию по прямой)

j= L_ф/L_п , (18)

x – коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод (при выпуске у берега x=1, при выпуске в стрежень реки x=1,5); D – коэффициент турбулентной диффузии, м²/с.

2) Коэффициент турбулентной диффузии определяется.

·           Для летнего времени по формуле:

D =gVH/37n_шС² (19)

где: g – ускорение свободного падения, g =9,81 м/c²;

n_ш – коэффициент шероховатости ложа реки,

C – коэффициент Шези, м^1/2/c, определяемый по формуле Н.Н. Павловского

С=R^y/ n_ш

где R – гидравлический радиус потока, м (R » H);

y=2,5×Ön_ш -0,13 –0,75 ÖR ×(Ön_ш –1),

·           Для зимнего времени (периода ледостава)

D =gVR_пр/37n_прС_пр² (20)

где R_пр, n_пр, С_пр – приведенные значения гидравлического радиуса, коэффициента шероховатости и коэффициента Шези;

R_пр =0,5H,

n_пр = n_ш[1+(n_л/ n_ш)^1,5]^0,67

где n_л – коэффициент шероховатости нижней поверхности льда.

3) Кратность основного разбавления определяется по формуле:

n_o=(q+gQ)/q (21)