Выбор технологической схемы очистки сточных вод

  3.2 Выбор технологической схемы очистки сточных вод

 

Выбор оптимальных технологических схем очистки воды - достаточно сложная задача, что обусловлено преимущественным многообразием находящихся в воде примесей и высоким требованиями, предъявленными к качеству очистки воды. При выборе способа очистки примесей учитывают не только их состав в сточных водах, но и требования, которым должны удовлетворять очищенные воды: при сбросе в водоем - ПДС (предельно допустимые сбросы) и ПДК (предельно допустимые концентрации веществ), а при использовании очищенных сточных вод в производстве - те требования, которые необходимы для осуществления конкретных технологических процессов.

Для приготовления из сточных вод технической воды или обеспечения условий сброса очищенных сточных вод водоемов большое значение имеет технико-экономическая оценка способов подготовки воды. Экономическое преимущество имеют, как правило, замкнутые системы водоиспользования [1-3]. Однако процесс замены современных производств безотходными, в том числе и с полностью замкнутой системой водоиспользования, достаточно длительный. Поэтому часть очищенных сточных вод сбрасывают в водоемы. В этих случаях необходимо соблюдать установленные нормативы для относительной концентрации вредных веществ в очищенных сточных водах.

Применяемые схемы очистки должны обеспечивать максимальное использование очищенных вод в основных технологических процессах и минимальный их сброс в открытые водоемы.

При широком внедрении оборотных систем имеются дополнительные резервы по сокращению расхода свежей воды и уменьшению сброса в открытые водоемы. При широком внедрении оборотных систем имеются дополнительные резервы по сокращению расхода свежей воды и уменьшению сброса сточных вод в водоемы (совершенствование технологических процессов, повышение эффективности очистки сточных вод).
3.3 Состав сточных вод и основные методы их очистки

Водоотводящие системы и сооружения - это один из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и производственных зданий, обеспечивающих необходимый санитарно-гигиенические условия труда, быта и отдыха населения. Системы водоотведения и очистки состоят из комплекса оборудования, сетей и сооружений, предназначенных для приема и удаления по трубопроводам бытовых производственных и атмосферных сточных вод, а также для их очистки и обезвреживания перед сбросом в водоем или утилизацией. Объектами водоотведения являются здания различного назначения, а также вновь строящиеся, существующие и реконструируемые города, поселки, промышленные предприятия, санитарно-курортные комплексы и т.п. Сточные воды – это воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязненные различными примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц. В зависимости от происхождения, вида и состава сточные воды подразделяются на три основные категории: бытовые (от туалетных комнат, душевых, кухонь, бань, прачечных, столовых, больниц; они поступают от жилых и общественных зданий, а также от бытовых помещений и промышленных предприятий); производственные (воды, использованные в технологических процессах, не отвечающие более требованиям, предъявляемым к их качеству; к этой категории вод относят воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых); атмосферные (дождевые и талые; вместе с атмосферными отводятся воды от полива улиц, от фонтанов и дренажей).

В практике используется также понятие городские сточные воды, которые представляют собой смесь бытовых и производственных сточных вод. Бытовые, производственные и атмосферные сточные воды отводятся как совместно, так и раздельно. Наиболее широкое распространение получили общесплавные и раздельные системы водоотведения. При общесплавной системе все три категории сточных вод отводятся по одной общей сети труб и каналов за пределы городской территории на очистные сооружения. Раздельные системы состоят из нескольких сетей труб и каналов: по одной из них отводятся дождевые и незагрязненные производственные сточные воды, а по другой или по нескольким сетям - бытовые и загрязненные производственные сточные воды. Сточные воды представляют собой сложные гетерогенные смеси, содержащие примеси органического и минерального происхождения, которые находятся в нерастворенном, коллоидном и растворенном состоянии. Степень загрязнения сточных вод оценивается концентрацией, т.е. массой примесей в единицу объема мг/л или г/куб.м. Состав сточных вод регулярно анализируется. Проводятся санитарно-химические анализы по определению величины ХПК (общая концентрация органических веществ); БПК (концентрация органических соединений, окисляемых биологическим путем); концентрация взвешенных веществ; активной реакции среды; интенсивности окраски; степени минерализации; концентрации биогенных элементов (азота, фосфора, калия) и др. Наиболее сложны по составы сточные воды промышленных предприятий. На формирование производственных сточных вод влияет вид перерабатываемого сырья, технологический процесс производства, применяемые реагенты, промежуточные изделия и продукты, состав исходной воды, местные условия и др. Для разработки рациональной схемы водоотведения и оценки возможности повторного использования сточных вод изучается состав и режим водоотведения не только общего стока промышленного предприятия, но также сточных вод от отдельных цехов и аппаратов. Помимо определения основных санитарно-химических показателей в производственных сточных водах определяются концентрации специфических компонентов, содержание которых предопределяется технологическим регламентом производства и номенклатурой применяемых веществ. Поскольку производственные сточные воды представляют собой наибольшую опасность для водоемов, мы рассмотрим их более подробно. Производственные сточные воды делятся на две основные категории: загрязненные и незагрязненные (условно чистые).Загрязненные производственные сточные воды подразделяются на три группы. 1.Загрязненные преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, рудо- и угледобывающей промышленности; заводы по производству кислот, строительных изделий и материалов, минеральных удобрений и др). 2.Загрязненные преимущественно органическими примесями (предприятия мясной, рыбной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, микробиологической, химической промышленности; заводы по производству каучука, пластмасс и др). 3.Загрязненные минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, легкой, фармацевтической промышленности; заводы по производству сахара, консервов, продуктов органического синтеза и др.). Кроме вышеуказанных 3 групп загрязненных производственных сточных вод имеет место сброс нагретых вод в водоем, что является причиной так называемых тепловых загрязнений. Производственные сточные воды могут различаться по концентрации загрязняющих веществ, по степени агрессивности и т.д. Состав производственных сточных вод колеблется в значительных пределах, что вызывает необходимость тщательного обоснования выбора надежного и эффективного метода очистки в каждом конкретном случае. Получение расчетных параметров и технологических регламентов обработки сточных вод и осадка требуют весьма продолжительных научных исследований, как в лабораторных, так и полупроизводственных условиях. Количество производственных сточных вод определяется в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. Норма водопотребления - это целесообразное количество воды, необходимого для производственного процесса, установленная на основании научно обоснованного расчета или передового опыта. В укрупненную норму водопотребления входят все расходы воды на предприятии. Нормы расхода производственных сточных вод применяют при проектировании вновь строящихся и реконструкции действующих систем водоотведения промышленных предприятий. Укрупненные нормы позволяют дать оценку рациональности использования воды на любом действующем предприятии. В составе инженерных коммуникаций промышленного предприятия, как правило, имеется несколько водоотводящих сетей. Незагрязненные нагретые сточные воды поступают на охладительные установки (брызгальные бассейны, градирни, охладительные пруды), а затем возвращаются в систему оборотного водообеспечения. Загрязненные сточные воды поступают на очистные сооружения, а после очистки часть обработанных сточных вод подается в систему оборотного водообеспечения в те цеха, где ее состав удовлетворяет нормативным требованиям. Эффективность использования воды на промышленных предприятиях оценивается такими показателями, как количество использованной оборотной воды, коэффициентом ее использования и процентом ее потерь. Для промышленных предприятий составляется баланс воды, включающий расходы на различные виды потерь, сбросы и добавление компенсирующих расходов воды в систему. Проектирование вновь строящихся и реконструируемых систем водоотведения населенных пунктов и промышленных предприятий должно осуществляться на основе утвержденных в установленном порядке схем развития и размещения отрасли народного хозяйства, отраслей промышленности и схем развития и размещения производительных сил по экономическим районам. При выборе систем и схем водоотведения должна учитываться техническая, экономическая и санитарная оценки существующих сетей и сооружений, предусматриваться возможность интенсификации их работы. При выборе системы и схемы водоотведения промышленных предприятий необходимо учитывать: 1) требования к качеству воды, используемой в различных технологических процессах; 2) количество, состав и свойства сточных вод отдельных производственных цехов и предприятия в целом, а также режимы водоотведения; 3) возможность сокращения количества загрязненных производственных сточных вод путем рационализации технологических процессов производства; 4) возможность повторного использования производственных сточных вод в системе оборотного водообеспечения или для технологических нужд другого производства, где допустимо применять воды более низкого качества; 5) целесообразность извлечения и использования веществ, содержащихся в сточных водах; 6) возможность и целесообразность совместного отведения и очистки сточных вод нескольких близко расположенных промышленных предприятий, а также возможность комплексного решения очистки сточных вод промышленных предприятий и населенных пунктов; 7) возможность использования в технологическом процессе очищенных бытовых сточных вод; 8) возможность и целесообразность использования бытовых и производственных сточных вод для орошения сельскохозяйственных и технических культур; 9) целесообразность локальной очистки сточных вод отдельных цехов предприятия; 10) самоочищающую способность водоема, условия сброса в него сточных вод и необходимую степень их очистки; 11) целесообразность применения того или иного метода очистки. При вариантном проектировании водоотводящих систем и очистных сооружений на основании технико-экономических показателей принимается оптимальный вариант. Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи); на поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется осадок; изменяется химический состав воды (увеличивается содержание органических и неорганических веществ, появляются токсичные вещества, уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.); изменяется качественный и количественный бактериальный состав ,появляются болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения; теряют рыбохозяйственное значение и т.д. Общие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные водоемы определяются народнохозяйственной их значимостью и характером водопользования. После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение качества воды в водоемах, однако это не должно заметно отражаться на его жизни и на возможности дальнейшего использования водоема в качестве источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей. Наблюдение за выполнением условий спуска производственных сточных вод в водоемы осуществляется санитарно-эпидемиологическими станциями и бассейновыми управлениями. Нормативы качества воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования устанавливают качество воды для водоемов по двум видам водопользования: к первому виду относятся участки водоемов, используемые в качестве источника для централизованного или нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности; ко второму виду - участки водоемов, используемые для купания, спорта и отдыха населения, а также находящиеся в черте населенных пунктов. Отнесение водоемов к тому или иному виду водопользования проводится органами Государственного санитарного надзора с учетом перспектив использования водоемов. Приведенные в правилах нормативы качества воды водоемов относятся к створам, расположенным на проточных водоемах на 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования, а на непроточных водоемах и водохранилищах на 1км в обе стороны от пункта водопользования. Большое внимание уделяется вопросам предупреждения и устранения загрязнений прибрежных районов морей. Нормативы качества морской воды, которые должны быть обеспечены при спуске сточных вод, относятся к району водопользования в отведенных границах и к створам на расстоянии 300 м в стороны от этих границ. При использовании прибрежных районов морей в качестве приемника производственных сточных вод содержание вредных веществ в море не должно превышать ПДК, установленные по санитарно-токсикологическому, общесанитарному и органолептическому лимитирующим показателям вредности. При этом требования к спуску сточных вод дифференцированы применительно к характеру водопользования. Море рассматривается не как источник водоснабжения, а как лечебный оздоровительный, культурно бытовой фактор. Поступающие в реки, озера, водохранилища и моря загрязняющие вещества вносят значительные изменения в установившийся режим и нарушают равновесное состояние водных экологических систем. В результате процессов превращения загрязняющих водоемы веществ, протекающих под воздействием природных факторов, в водных источниках происходит полное или частичное восстановление их первоначальных свойств. При этом могут образовываться вторичные продукты распада загрязнений, оказывающих отрицательно влияние на качество воды. Самоочищение воды водоемов - это совокупность взаимосвязанных гидродинамических, физико-химических, микробиологических и гидробиологических процессов, ведущих к восстановлению первоначального состояния водного объекта. В связи с тем, что в сточных водах промышленных предприятий могут содержаться специфические загрязнения, их спуск в городскую водоотводящую сеть ограничен рядом требований. Выпускаемые в водоотводящую сеть производственные сточные воды не должны: нарушать работу сетей и сооружений; оказывать разрушающего воздействия на материал труб и элементы очистных сооружений; содержать более 500мг/л взвешенных и всплывающих веществ; содержать вещества, способные засорять сети или отлагаться на стенках труб; содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси; содержать вредные вещества, препятствующие биологической очистке сточных вод или сбросу в водоем; иметь температуру выше 40 С. Производственные сточные воды не удовлетворяющие этим требованиям, должны предварительно очищаться и лишь после этого сбрасываться в городскую водоотводящую сеть. Основные методы очистки сточных вод Методы, применяемые для очистки производственных и бытовых сточных вод, можно разделить на три группы: механические; физико-химические, биологические. В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения механической очистки. В зависимости от требуемой степени очистки они могут дополняться сооружениями биологической либо физико-химической очистки, а при более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются сооружения глубокой очистки. Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды обеззараживаются, образующийся на всех стадиях очистки осадок или избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные сточные воды могут направляться в оборотные системы водообеспечения промышленных предприятий, на сельскохозяйственные нужды или сбрасываться в водоем. Обработанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или складироваться. Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. В результате механической очистки обеспечивается снижение взвешенных веществ до 90%,а органических веществ до 20%. В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (в основном песка). Обезвоженный песок при надежном обеззараживании может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов. Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных вод. Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей сточной воды, либо интенсивным перемешиванием отдельных стоков. Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника, или всплывают на его поверхность. Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки. Эти сооружения представляют собой прямоугольные резервуары, в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию. Биологическая очистка - широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма). Химические и физико-химические методы очистки играют значительную роль при обработке производственных сточных вод. Они применяются как самостоятельные, так и в сочетании с механическими и биологическими методами. Нейтрализация применяется для обработки производственных сточных вод многих отраслей промышленности, содержащих щелочи и кислоты. Нейтрализация сточных вод осуществляется с целью предупреждения коррозии материалов водоотводящих сетей и очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и водоемах.

3.4 Технологический процесс очистки бытовых сточных вод в станции «МОНОБЛОК-Т»

 Технологический процесс очистки бытовых сточных вод станцией «МОНОБЛОК-Т» имеет следующие основные этапы:

1) Сточные воды поступают в уравнительный (накопительный) резервуар, где происходит их грубая предварительная очистка от механических загрязнений.

2) Из накопительного резервуара частично очищенная вода дозировано подаётся в биореактор.

3) После того, как биореактор наполнился до заранее установленного максимального уровня, компьютер отключает насос, который закачивает воду из уравнительного резервуара в биореактор.

4) Включается фаза аэрации. (На протяжении этого периода, также происходит аэрация накопительного резервуара, благодаря чему, очищенная вода проходит не только грубую механическую очистку, но и предварительную биологическую).

5) После прекращения аэрации, наступает фаза покоя, во время которой осаждается активный ил.

6) Далее очищенная вода откачивается, до предварительно установленного минимума. Тем самым даётся команда к началу очередного наполнения реактора, после чего цикл очистки повторяется.

Система отсчитывает время от последнего периода аэрации, и если фаза покоя превысит установленный промежуток времени, включается кратковременная аэрация накопительного резервуара для удержания ила в активном состоянии. Это имеет значение при недостаточном притоке сточных вод.

На повышенный приток сточных вод система реагирует таким образом, что после достижения критического уровня воды в выравнивающей ёмкости, откачивается большее количество очищенной воды, чем в ходе обычно протекающего цикла. В случае установки датчика плавной регуляции уровня воды в накопительном резервуаре, появляется возможность контролировать количество откачиваемой очищенной воды. Это обычно реализуется в станциях, мощность которых более 300 условных пользователей.

Оптимальное количество активного ила в биореакторе SBR поддерживается автоматически.

Блок управления поставляется как комплект силового распределителя с компьютером, и даёт возможность автоматического или ручного регулирования за функционированием станции. Силовой распределитель подбирается на конкретную величину очистной станции, как и мощность насосов и компрессоров.

Границы параметров работы станции дают возможность устанавливать практически любые производственные характеристики.

Компьютер можно использовать для передачи данных о работе станции на расстояние при помощи стационарной телефонной линии или мобильной (сотовой) связи, что даёт возможность дистанционного регулирования эксплутационных параметров «МОНОБЛОКА-Т».

3.5 Очистка сточных вод для различных систем канализации

Для очистки сточных вод при централизованной схеме канализации следует применять сооружения:

естественной биологической очистки (поля фильтрации, биологические пруды);

искусственной биологической очистки (аэротенки и биофильтры различных типов, циркуляционные окислительные каналы);

физико-химической очистки для вахтовых поселков с временным пребыванием персонала и для других объектов с периодическим пребыванием людей.

Для очистки сточных вод при децентрализованной схеме канализации следует применять фильтрующие колодцы, поля подземной фильтрации, песчано-гравийные фильтры, фильтрующие траншеи, аэротенки на полное окисление, сооружения физико-химической очистки для объектов периодического функционирования (пионерских лагерей, туристских баз и т. п.).

Для очистки сточных вод малых населенных пунктов целесообразно применение установок заводского изготовления по #M12291 901704796ГОСТ 25298-82.

Для отдельно стоящих зданий при расходе бытовых сточных вод до 1 м³/сут допускается устройство люфт-клозетов или выгребов.

Обработку сточных вод прачечных, загрязненных синтетическими поверхностно-активными веществами (СПАВ), допускается производить совместно с бытовыми сточными водами при отношении их количеств 1:9. Для банно-прачечных сточных вод это отношение следует принимать 1:4, для банных - 1:1. При обосновании допускается применение регулирующих резервуаров.

При большом количестве банно-прачечных сточных вод следует предусматривать их обработку для обеспечения допустимой концентрации СПАВ.

По подаче сточных вод на очистные сооружения насосами расчет очистных сооружений малых населенных пунктов следует производить на расход, равный производительности насосных установок.

3.5.1 Схемы и системы канализации промышленных предприятий

Система водного хозяйства промышленных предприятий должна быть с максимальным повторным (последовательным) использованием производственной воды в отдельных технологических операциях и с оборотом охлаждающей воды для отдельных цехов или всего предприятия в целом. Безвозвратные потери воды должны восполняться за счет аккумулирования поверхностных сточных вод, бытовых, городских и производственных сточных вод после их очистки и обеззараживания (обезвреживания).

Прямоточная система подачи воды на производственные нужды со сбросом очищенных сточных вод в водные объекты допускается лишь при обосновании и согласовании с органами по регулированию использования и охране вод и органами рыбоохраны.

При выборе схемы и системы канализации промышленных предприятий необходимо учитывать:

возможность исключения образования загрязненных сточных вод в технологическом процессе за счет внедрения безотходных и безводных производств, использования сухих процессов, устройства замкнутых систем водного хозяйства, применения воздушных методов охлаждения и т. п.;

требования к качеству воды, используемой в различных технологических процессах, и ее количество;

количество и характеристику сточных вод, образующихся в различных технологических процессах, и физико-химические свойства присутствующих в них загрязняющих веществ, материальный и энергетический балансы водопотребления и водоотведения;

возможность локальной очистки потоков сточных вод с целью извлечения отдельных компонентов и повторного использования воды, а также создания локальных замкнутых систем производственного водоснабжения;

возможность последовательного использования воды в различных технологических процессах с различными требованиями к ее качеству;

возможность вывода отдельным потоком сточных вод, требующих локальной очистки;

возможность объединения сточных вод с идентичной качественной характеристикой;

возможность использования в производстве очищенных бытовых и городских сточных вод, а также поверхностных сточных вод и создания замкнутых систем водного хозяйства без сброса сточных вод в водные объекты;

возможность протекания в трубопроводах химических процессов с образованием газообразных или твердых продуктов при поступлении в канализацию различных сточных вод;

условия спуска производственных сточных вод в водные объекты или в систему канализации населенного пункта или другого водопользователя.

Канализование промышленных предприятий надлежит предусматривать, как правило, по полной раздельной системе.

Сточные воды, требующие специальной очистки с целью их возврата в производство или для подготовки перед спуском в водные объекты или в систему канализации населенного пункта или другого водопользователя, следует отводить самостоятельным потоком.

Объединение потоков производственных сточных вод с различными загрязняющими веществами допускается при целесообразности их совместной очистки.

Очистка производственных и городских сточных вод на внеплощадочных очистных сооружениях может производиться совместно или раздельно в зависимости от характеристики поступающих сточных вод и условий их повторного использования.

Производственные сточные воды, подлежащие совместному отведению и очистке с бытовыми сточными водами населенного пункта, не должны:

нарушать работу сетей и сооружений;

содержать вещества, которые способны засорять трубы канализационной сети или отлагаться на стенках труб;

оказывать разрушающее действие на материал труб и элементы сооружений канализации;

содержать горючие примеси и растворенные вещества, способные образовывать взрывоопасные и токсичные газы в канализационных сетях и сооружениях;

содержать вредные вещества в концентрациях, нарушающих работу очистных сооружений или препятствующих использованию их в системах технического водоснабжения или сбросу в водные объекты (с учетом эффекта очистки).

Производственные сточные воды, не отвечающие указанным требованиям, должны подвергаться предварительной очистке. Степень их предварительной очистки должна быть согласована с организациями, проектирующими очистные сооружения населенного пункта или другого водопользователя.

Сточные воды, не загрязненные в процессе производства, должны быть использованы в системах производственного водоснабжения предприятия или переданы другому потребителю, в том числе на орошение.

Количество сточных вод промышленных предприятий необходимо определять по технологическим данным с анализом водохозяйственного баланса в части возможного увеличения водооборота и повторного использования сточных вод, при отсутствии данных - по укрупненным нормам расхода воды на единицу продукции или сырья, по данным аналогичных предприятий. Из общего количества сточных вод промышленных предприятий следует выделять количество, принимаемое в канализацию населенного пункта или другого водопользователя.

 

3.5.2 Схема канализования поверхностных сточных вод с территорий населенных пунктов и промышленных предприятий

При раздельной системе канализации очистку поверхностных сточных вод с территории города следует осуществлять на локальных или централизованных очистных сооружениях поверхностного стока. При этом в зависимости от предъявляемых требований следует, как правило, применять сооружения механической очистки (решетки, песколовки, отстойники, фильтры). В некоторых случаях возможна совместная очистка поверхностных, бытовых и производственных сточных вод на общих очистных сооружениях, при этом поверхностные сточные воды следует аккумулировать в накопителях и подавать в систему канализации в часы минимального притока городских сточных вод.

При полураздельной системе канализации очистку смеси поверхностных вод с бытовыми и производственными сточными водами следует осуществлять по полной схеме очистки, принятой для городских сточных вод.

Для снижения гидравлической нагрузки на очистные сооружения допускается использование регулирующих емкостей.

Поверхностные сточные воды с территорий промышленных предприятий следует подвергать очистке.

Разработка мероприятий по очистке поверхностных сточных вод на предприятиях должна основываться на натурных данных об источниках загрязнения территории и воздуха, характеристике водосборного бассейна, сведениях об атмосферных осадках, выпадающих в данном районе, режимах полива и мойки территории.

Если территория предприятия по составу и количеству накапливающихся на поверхности примесей мало отличается от селитебной, поверхностные сточные воды могут быть направлены в дождевую канализацию населенного пункта.

 Выбор схемы отведения поверхностных сточных вод на очистку должен осуществляться на основе оценки технической возможности и экономической целесообразности:

использования, как правило, поверхностных сточных вод в системах производственного водоснабжения;

самостоятельной очистки поверхностных сточных вод.

При разработке схемы отведения и очистки поверхностных сточных вод в зависимости от конкретных условий (источников загрязнения, размеров, расположения и рельефа водосборного бассейна и др.) следует учитывать необходимость локализации отдельных участков производственной территории, на которые могут попадать вредные вещества, с отводом стока в производственную канализацию или после предварительной очистки в дождевую канализацию. В ряде случаев необходимо оценивать целесообразность раздельной очистки стоков с производственных площадей, отличающихся по характеру и степени загрязнения территории. Для очистки поверхностных сточных вод рекомендуется предусматривать простые в эксплуатации и надежные в работе сооружения механической и физико-химической очистки. Во всех случаях следует применять отстойные сооружения. Для интенсификации процесса очистки и обеспечения более глубокой степени очистки, чем та, которая достигается в отстойных сооружениях, рекомендуется применять фильтрацию, коагуляцию, флотацию. При необходимости снижения содержания органических примесей осветленные сточные воды следует направлять на сооружения биологической очистки. Для интенсификации биологической очистки городских и поверхностных сточных вод допускается применять контактно-стабилизационный метод (на аэротенках).

Глава IV. Экологическая оценка эффективности использования осадка сточных вод в качестве удобрения

С ростом численности населения возрастают масштабы производственной деятельности, поэтому проблема оптимизации взаимодействия человека и природы является актуальной и решение ее имеет большое значение в улучшении окружающей среды.

Интенсификация земледелия и недостаточное внесение в почву органического вещества приводят к излишней минерализации гумуса - основного носителя плодородия. К примеру, за последние 2-3 десятилетия содержания гумуса в Нечерноземной зоне уменьшилось на 0,5-0,7 т/га, в Центрально-Черноземной полосе на - 1,0-1,5 т/га.

Установлено, что почвы под зерновыми культурами ежегодно теряют 0,5-1,5 т/га гумуса, под пропашными потери в 1,5-3 раза выше. Снижение плодородия почв характерно и для Курской области. В 1985 г. в Российской Федерации внесено 457 млн.т органических удобрений включая ОСВ, в 1990 г. - 575 млн.т, а к 1995 г. эта цифра должна была увеличиться до 697 млн.т.

Согласно расчетам научных утверждений, даже такой рост внесения органики не в состоянии обеспечить бездефицитный баланс гумуса в почвах. Отсюда возникает острая необходимость максимального увеличения производства всех видов органических удобрений, в том числе нетрадиционных.

Ежегодно в нашей стране только в животноводстве накапливается около 1,0 куб.км сточных вод. В них содержится 4,5 млн.т. азота, 100 тыс.т фосфора, 700 тыс.т калия. Используя лишь животноводческие сточные воды для улучшения возделывания сельскохозяйственных культур, можно получить в пересчете на зерно дополнительный урожай свыше 7 млн. т зерна.

Наряду с применением в качестве удобрений навоза, навозной жижи, птичьего помета, компостов, соломы, опилок, лесного опада, зеленых растений, сапропеля, большой интерес представляет использование в качестве местного удобрения канализационного ила - осадка сточных вод (ОСВ) городских очистных сооружений (ГОС). По ориентировочной оценке общее количество ОСВ на станциях России в 1995 году составило свыше 10 млн.т по сухому веществу. Из существующих методов утилизации осадков наиболее надежным и экологически выгодным является метод почвенного удаления. Выявлено, что 10 млн.т осадков сточных вод по содержанию сухого вещества, основных элементов питания и удобрительной ценности равноценны примерно 50 млн.т навоза. Использование части ОСВ на удобрения позволит сохранить значительное количество минеральных туков, уменьшит дефицит гумуса.

Из литературных данных следует, что в большинстве случаев по удобрительной ценности ОСВ не уступают подстилочному навозу. Основные технические и технологические проблемы использования остаточных илов прямо связаны с сельским хозяйством. Правильное применение ОСВ позволит повысить плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур, обеспечит охрану окружающей среды. Осадки сточных вод индивидуальны по своему химическому составу. На настоящий момент они новые и пока малоизученные удобрения, что нередко создает весьма подозрительное к ним отношение. В сточных водах возможен спонтанный процесс образования новых, неизвестных соединений, механизм формирования которых существующими методами установить чрезвычайно трудно. Илы некоторых очистных сооружений обладают выраженной фитотоксичностью, которая может быть обусловлена загрязнением этих осадков органическими соединениями, обладающими гербицидными свойствами.

Однако основным фактором, сдерживающим применение ОСВ в растениеводстве, является наличие в них солей тяжелых металлов, влияние которых на почву, растения и безвредность продуктов мало изучено. Следовательно, для оптимального решения данного вопроса имеется ряд трудностей и много еще неразрешенных задач.

Для правильного использования осадков городских сточных вод в качестве удобрений, необходимо в каждом конкретном регионе организовать всестороннее изучение их химического состава, определить влияние ОСВ на плодородие почв, урожай и качество сельскохозяйственных культур. В настоящее время в России имеется мало данных по рассматриваемым вопросам.

Разработка научных основ применения ОСВ в качестве удобрений, возврат элементов питания, в основном, естественного происхождения, в почвенную среду и в итоге оздоровление природы - главная цель наших исследований. Цель исследований. Выявление возможности использования осадков городских сточных вод в качестве удобрения и получения экологически чистой растениеводческой продукции в Центральном Черноземье является целью исследований.
Заключение В настоящее время отсутствуют научно-обоснованные требования к качеству очищенных сточных вод, предназначенных для использования в техническом водоснабжении. Существующие требования разрознены, порой противоречивы, как правило, не учитывают в полной мере вопросы обеспечения безопасности работающих и населения.

Результаты экспериментальных и эпидемиологических исследований указывают на существование определенного риска для здоровья населения, обусловленного антропогенным загрязнением сточных вод. Высокая степень очистки сточных вод выступает в качестве основного фактора профилактики инфекционных заболеваний и интоксикаций среди контингента населения, подвергающихся прямому или косвенному воздействию сточных вод.

В этих условиях невозможно рассчитывать на экстенсивное водоснабжение из традиционных источников и основным путем решения проблемы становится повторное использование сточных вод для технического водоснабжения.

Литература

1.         Богданов М.В. Использование городских сточных вод для технического водоснабжения: Обзорная информация. – М.: НИИ экономики и жилищно-коммунального хозяйства АКХ им. К.Д. Памфилова, 1992. – 44 с.

2.         Марков П.П. Системы оборотного водоснабжения промышленных предприятий: Обзор. ВНИИС Госстроя СССР. – М., 1976, - 37 с.

3.         Черкинский С.Н., Марков П.П., Габриловская Л.Н. Повторное использование городскнх сточных вод в целях санитарной охраны водоемов // Гигиена и санитария. 1974, - № 8, - с. 70-72

4.         Шицкова А.Н., Акулова К.И., Климкина Н.В., Савелова В.А. Гигиенические основы комплексного использования и охрана водных ресурсов. – М.: Медицина, 1989. – 288 с.