Реферат: Рациональное использование водных ресурсов
РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕВОДНЫХ РЕСУРСОВ
Содержание
1.Введение стр.2
2.Состав сточных вод и основныеметоды их очистки стр.3
3.Выпуск сточных вод в водоемы стр.8
4.Основные методы очистки сточныхвод стр.11
5.Список используемойлитературы стр.13
— 2 -
Введение .
20-е столетие характеризуется интенсивным рос-
том населения Земли , развитием урбанизации.Появились
города-гиганты с населением более10-ти млн.человек.Развитие
промышленности , транспорта, энергетики, индустриализа-
ция сельского хозяйства привели к тому , что антропо-
генное воздействие на окружающую среду приняло гло-
бальный характер.
Повышение эффективности мер по охране окружаю-
щей среды связано прежде всего с широким внедрением
ресурсосберегающих, малоотходных ибезотходных технологических
процессов, уменьшением загрязнениявоздушной среды и водоемов.
Охрана окружающей среды представляет собой
весьма многогранную проблему, решением которой зани-
маются, в частности, инженерно-технические работники
практически всех специальностей , которые связаны с
хозяйственной деятельностью в населенных пунктах и
на промышленных предприятиях, которые могут являться
источником загрязнения в основном воздушной и водной
среды.
— 3 -
Состав сточных вод и основныеметоды их очистки.
Водоотводящие системы и сооружения-это один из
видов инженерного оборудования и благоустройства на-
селенных пунктов, жилых, общественных и производствен-
ных зданий, обеспечивающих необходимыйсанитарно-гигиенические
условия труда, быта и отдыха населения.Системы водо-
отведения и очистки состоят из комплекса оборудова-
ния , сетей и сооружений, предназнаенных для приема и
удаления по трубопроводам бытовых производственных и
атмосферных сточных вод, а также для их очистки и
обезвреживания перед сбросом в водоем или утилизаци-
ей.
Объектами водоотведения являются здания раз-
личного назначения, а также вновь строящиеся, сущест-
вующие и реконструируемые города, поселки, промышлен-
ные предприятия, санитарно-курортныекомплексы и т.п.
Сточные воды -это воды , использованные на бы-
товые, производственные или другие нужды и загрязнен-
ные различными примесями, изменившими их первоначаль-
ный химический состав и физические свойства, а также
воды , стекающие с территории населенных пунктов и
промышленных предприятий в результате выпадения ат-
мосферных осадков или поливки улиц.
В зависимости от происхождения вида и состава
сточные воды полразделяются на три основные катего-
рии:
бытовые(от туалетных комнат, душевых, ку-
хонь, бань, прачечных, столовых, больниц; они пос-
туппают от жилых и общественных зданий , а также от
бытовых помещений и промышленныхпредприятий );
производственные(воды, использованные в техно-
логических процессах , не отвечающие более требовани-
ям , предъявляемым к их качеству; к этой категории вод
относят воды , откачиваемые на поверхность земли при
добыче полезных ископаемых);
атмосферные (дождевые и талые; вместе с атмос-
ферными отводятся воды от полива улиц, от фонтанов и
дренажей).
— 4 -
В практике используется также понятие городс-
кие сточные воды, которые представляют собой смесь
бытовых и производственных сточных вод.Бытовые, про-
изводственные и атмосферные сточные воды отводятся
как совместно, так и раздельно.Наиболее широкое расп-
ространение получили общесплавные и раздельные сис-
темы водоотведения.При общеспплавной 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 от-
водятся дождевые и незагрязненные производственные
сточные воды, а по другой или по нескольким сетям-бы-
товые и загрязненные производственныесточные воды.
Сточные воды представляют собой сложные гете-
рогенные смеси, содержащие примеси органического и
минерального происхождения, которые находятся в не-
растворенном, коллоидном и растворенном состоя-
нии.Степень загрязнения сточных вод оценивается кон-
центрацией, т.е.массой примесей в единицу объема мг/л
или г/куб.м.Состав сточных вод регулярно анализиру-
ется.Проводятся санитарно-химические анализы по оп-
ределению: величины ХПК (общая концентрация органи-
ческих веществ); БПК (концентрация органических сое-
динений, окисляемых биологическим путем); концентрация
взвешенных веществ; активной реакции среды; интенсив-
ности окраски; степени минерализации; концентрации би-
огенных элементов (азота, фосфора, калия) и др.Наибо-
лее сложны по составы сточные воды промышленных
предприятий.На формирование производственных сточных
вод влияет вид перерабатываемого сырья, технологичес-
кий процесс производства, применяемые реагенты, проме-
жуточные изделия и продукты, состав исходной во-
ды, 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
— 5 -
и аппаратов.Помимо определения основных санитар-
но-химических показателей в производственных сточных
водах определяются концентрации специфических компо-
нентов, содержание которых предопределяется техноло-
гическим регламентом производства иноменклатурой применяемых
веществ.Поскольку производственные сточные воды
представляют собой наибольшую опасность для водое-
мов, мы рассмотрим их более подробно.
Производственные сточные воды делятся на две
основные категории: загрязненные и незагрязненные(ус-
ловно чистые).Загрязненные производственные сточные
воды подразделяются на три группы.
1.Загрязненныепреимущественно минеральными
примесями(предприятия металлургической, машинострои-
тельной, рудо- и угледобывающей промышленности; заводы
по производству кислот, строительных иззделий и мате-
риалов, минеральных удобрений и др).
2.Загрязненныепреимущественно органическими
примесями (предприятиия мясной, рыбной, молочной, пище-
вой, целлюлозно-бумажной, микробиологической, химической
промышленности; заводы по производству каучука, пласт-
масс и др).
3.Загрязненные минеральными и органическими
примесями(предприятия нефтедобывающей, нефтеперераба-
тывающей, текстильной, легкой, фармацевтической промыш-
ленности; заводы по производству сахара, консер-
вов, продуктов органического синтеза идр.).
Кроме вышеуказанных 3 групп загрязненных про-
изводственных сточных вод имеет место сброс нагретых
вод в водоем, что является причиной так называемых
тепловых загрязнений.
Производственные сточные воды могут различать-
ся 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 эффектив-
ного метода очистки в каждом конкретном случае.Полу-
чение расчетных параметров и технологических регла-
— 6 -
ментов обработки сточных вод и осадка требуют весьма
продолжительных научных исследований как в лабора-
торных, так и полупроизводственныхусловиях.
Количество производственных сточных вод опре-
деляется в зависимости от производительности предп-
риятия по укрупненным нормам водопотребления и водо-
отведения для различных отраслей промышленности.Нор-
ма водопотребления-это целесообразное количество во-
ды, необходимого для производственного процесса, уста-
новленная на основании научно обоснованного расчета
или передового опыта.В укрупненную норму водопотреб-
ления входят все расходы воды на предприятии.Нормы
расхода производственных сточных вод применяют при
проектировании вновь строящихся и реконструкции
действующих систем водоотведения промышленных предп-
риятий.Укрупненные нормы позволяютдать оценку рациональности
использования воды на любомдействующем предприятии.
В составе инженерных коммуникаций промышленно-
го предприятия, как правило, имеется несколько водоот-
водящих сетей.Незагрязненные нагретые сточные воды
поступают на охладительные установки (брызгальные
бассейны, градирни, охладительныпруды), а затем возв-
ращаются в систему оборотного водообеспечения.Заг-
рязненные сточные воды поступают на очистные соору-
жения, а после очистки частьобработанных сточных вод подается
в систему оборотного водообеспечения в те цеха, где
ее состав удовлетворяет нормативнымтребованиям.
Эффективность использования воды на промышлен-
ных предприятиях оценивается такими показателями, как
количество использованной оборотной воды, коэффициен-
том ее использования и процентом еепотерь.
Для промышленных предприятий составляется ба-
ланс воды, включающий расходы на различные виды по-
терь, сбросы и добавление компенсирующих расходов во-
ды в систему.
Проектирование вновь строящихся и реконструи-
руемых систем водоотведения населенныхпунктов и промышленных
предприятий должно осуществляться на основе утверж-
— 7 -
денных в установленном порядке схем развития и раз-
мещения отрасли народного хозяйства, отраслей промыш-
ленности и схем развития и размещения производитель-
ных сил по экономическим районам.При выборе систем и
схем водоотведения должна учитываться техничес-
кая, экономическая и санитарная оценки существующих
сетей и сооружений, предусматриваться возможность ин-
тенсификации их работы.
При выборе системы и схемы водоотведения про-
мышленных предприятий необходимоучитывать:
1)требования к качеству воды, используемой в
различных технологических процессах;
2)количество, состав и свойства сточных вод от-
дельных производственных цехов и предприятия в це-
лом, а также режимы водоотведения;
3)возможность сокращения количества загрязнен-
ных производственных сточных вод путем рационализа-
ции технологических процессовпроизводства;
4)возможность повторногоиспользования производственных
сточных вод в системе оборотного водообеспечения или
для технологических нужд другого производства, где
допустимо применять воды более низкогокачества;
5)целесообразностьизвлечения и использования
веществ, содержащихся в сточных водах;
6)возможность и целесообразность совместного
отведения и очистки сточных вод нескольких близко
расположенных промышленных предприятий, а также воз-
можность комплексного решения очистки сточных вод
промышленных предприятий и населенныхпунктов;
7)возможность использования в технологическом
процессе очищенных бытовых сточныхвод;
8)возможность и целесообразность использования
бытовых и производственных сточных вод для орошения
сельскохозяйственных и техническихкультур;
9)целесообразностьлокальной очистки сточных
вод отдельных цехов предприятия;
10) самоочищающую способность водоема, условия
сброса в него сточных вод инеобходимую степень их очистки;
— 8 -
11)целесообразность применения того или иного
метода очистки.
При вариантном проектировании водоотводящих
систем и очистных сооружений на основании техни-
ко-экономических показателейпринимается оптимальный вариант.
Выпуск сточных вод вводоемы
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 тем-
пература, уменьшается прозрачность, появляются окрас-
ка, привкусы, запахи); наповерхности водоема появляют-
ся плавающие вещества, а на дне образуется оса-
док; изменяется химический состав воды(увеличивается
содержание органических и неорганических веществ, по-
являются токсичные вещества, уменьшается содержание
кислорода, изменяется активная реакциясреды и др.); изменяется
качественный и количественный бактериальный состав
, появляются болезнетворные бактерии.Загрязненные во-
доемы становятся непригодными для питьевого , а час-
то и для технического водоснабжения; теряют рыбохо-
зяйственное значение и т.д.
Общие условия выпуска сточных вод любой категории в
поверхностные водоемы определяются народнохозяйс-
твенной их значимостью и характером водопользова-
ния.После выпуска сточных воддопускается некоторое ухудшение
качества воды в водоемах, однако это не должно замет-
но отражаться на его жизни и на возможности дальней-
шего использования водоема в качестве источника во-
доснабжения, для культурных и спортивных мероприя-
тий, рыбохозяйственных целей.
Наблюдение за выполнением условий спуска про-
изводственных сточных вод в водоемы осуществляется
санитарно-эпидемиологическимистанциями и бассейно-
выми управлениями.
— 9 -
Нормативы качества воды водоемовхозяйственно-питьевого
и культурно-бытового водопользования устанавливают
качество воды для водоемов по двум видам водопользо-
вания: к первому виду относятся участки водоемов, ис-
пользуемые в качестве источника для централизованно-
го или нецентрализованного хозяйственно-питьевого
водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий
пищевой промышленности ; ко второму виду-участки во-
доемов, используемые для купания, спорта и отдыха на-
селения, а также находящиеся в чертенаселенных пунктов.
Отнесение водоемов к тому или иному виду водо-
пользования проводится органами Государственного са-
нитарного надзора с учетом перспективиспользования водоемов.
Приведенные в правилах нормативыкачества воды водоемов
относятся к створам, расположенным на проточных водо-
емах на 1 км вышеближайшего по течению пункта водо-
пользования, а на непроточных водоемах и водохранили-
щах на 1км в обе стороны от пунктаводопользования.
Большое внимание уделяется вопросам предупреж-
дения 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 гра-
ниц.При использовании прибрежных районов морей в ка-
честве приемника производственных сточных вод содер-
жание вредных веществ в море не должно превышать
ПДК, установленные по санитарно-токсикологическо-
му, общесанитарному и органолептическому лимитирующим
показателям вредности.При этом требования к спуску
сточных вод дифференцированы применительно к харак-
теру водопользования.Море рассматривается не как ис-
точник водоснабжения, а как лечебныйоздоровительный, культурно
бытовой фактор.
Поступающие в реки, озера, водохранилища и моря
загрязняющие вещества вносят значительные изменения
в установившийся режим и нарушают равновесное состо-
яние водных экологических систем.В результате про-
— 10 -
цессов превращения загрязняющих водоемы веществ, про-
текающих под воздействием природных факторов, в вод-
ных источниках происходит полное иличастичное восстановление
их первоначальных свойств.При этом могут образовы-
ваться вторичные продукты распада загрязнений, оказы-
вающих отрицательно влияние накачество воды.
Самоочищение воды водоемов-это совокупность
взаимосвязанных гидродинамических, физико-химичес-
ких, микробиологических игидробиологических процессов, ведущих
к восстановлению первоначальногосостояния водного объекта.
В связи с тем, что в сточных водах промышленных
предприятий могут содержаться специфические загряз-
нения, их спуск в городскую водоотводящую сеть огра-
ничен рядом требований.Выпускаемые в водоотводящую
сеть производственные сточные воды не должны: нару-
шать работу сетей и сооружений; оказывать разрушающе-
го воздействия на материал труб и элементы очистных
сооружений; содержать более 500мг/л взвешенных и
всплывающих веществ; содержать вещества, способные за-
сорять сети или отлагаться на стенках труб; содержать
горючие примеси и растворенные газообразные вещест-
ва, способные образовывать взрывоопасные смеси; содер-
жать вредные вещества, препятствующие биологической
очистке сточных вод или сбросу в водоем; иметь темпе-
ратуру выше 40 С.Производственные сточные воды не
удовлетворяющие этим требованиям, должны предвари-
тельно очищаться и лишь после этого сбрасываться в
городскую водоотводящую сеть.
Основные методыочистки сточных вод
Методы, применяемые для очистки производствен-
ных и бытовых сточных вод, можно разделить на три
группы: механические; физико-химические, биологические.
В комплекс очистных сооружений, как прави-
ло, входят сооружения механической очистки.В зависи-
мости от требуемой степени очистки они могут допол-
няться сооружениями биологической либо физико-хими-
ческой очистки, а при более высоких требованиях в
- 11 -
состав очистных сооружений включаются сооружения
глубокой очистки.Перед сбросом в водоем очищенные
сточные воды обеззараживаются, образующийся на всех
стадиях очистки осадок или избыточная биомасса пос-
тупает на сооружения по обработке осадка.Очищенные
сточные воды могут направляться в оборотные системы
водообеспечения промышленных предприятий, на сельско-
хозяйственные нужды или сбрасываться в водоем.Обра-
ботанный осадок может утилизироваться, уничтожаться
или складироваться.
Механическая очистка применяется для выделения
из сточных вод нерастворенных минеральных и органи-
ческих примесей.Как правило, она является методом
предварительной очистки и предназначена для подго-
товки сточных вод к биологическим или физико-хими-
ческим методам очистки.В результате механической
очистки обеспечивается снижение взвешенных веществ
до 90%, а органических веществ до 20%
В состав сооружений механической очистки вхо-
дят решетки, различного видауловители, отстойники, фильтры.
Песколовки применяются для выделения из сточ-
ных вод тяжелых минеральных примесей.(в основном
песка).Обезвоженный песок при надежном обеззаражива-
нии может быть использован при производстве дорожных
работ и изготовлении строительныхматериалов.
Усреднители применяются для регулирования сос-
тава и расхода сточных вод.Усреднение дости-
гается либо дифференцированием потока поступающей
сточной воды, либо интенсивным перемешиванием отдель-
ных стоков .
Первичные отстойники применяются для выделения
из сточных вод взвешенных веществ, которые под дейс-
твием гравитационных сил оседают на дно отстойни-
ка, или всплывают на его поверхность.
Для очистки сточных вод, содержащих нефть и
нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л при-
меняют нефтеловушки.Эти сооружения представляют со-
бой прямоугольные резервуары, в которых происходит
разделение нефти и воды за счет разности их плотнос-
— 12 -
тей.Нефть и нефтепродукты всплывают наповерхность, собираются
и удаляются из нефтеловушки наутилизацию
Биологическаяочистка-широко применяемый на
практике метод обработки бытовых и производственных
сточных вод.В его основе лежит процесс биологическо-
го окисления органических соединений, содержащихся в
сточных водах.Биологическое окисление осуществляется
сообществоммикроорганизмов, включающим множество
различных бактерий, простейших и ряд более высокоор-
ганизованныхорганизмов-водорослей, грибов и
т.д., связанных между собой в единый комплекс сложны-
мивзаимоотношениями(метабиоза, симбиоза и антагонизма).
Химические и физико-химические методы очистки
играют значительную роль при обработке производс-
твенных сточных вод.Они применяются как самостоя-
тельные, так и в сочетании с механическими и биологи-
ческими методами.
Нейтрализация применяется для обработки ппро-
изводственных сточных вод многих отраслей промышлен-
ности, содержащих щелочи и кислоты.Нейтрализация
сточных вод осуществляется с целью предупреждения
коррозии материалов водоотводящих сетей и очистных
сооружений, нарушениябиохимических процессов в био-
логических окислителях и водоемах.
— 13 -
Список используемойлитературы:
1.Г.В.Стадницкий, А.И.Родионов.«Экология».
2.Е.М.Сергеев, Г.Л.Кофф.«Рациональное использо-
вание и охрана окружающей средыгородов.»
3.И.Ф.Ливчак, Ю.В.Воронов.«Охрана окружающей среды».