Министерство науки и высшего образования РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Иркутский национальный исследовательский технический университет» Институт Недропользования Кафедра «Обогащение полезных ископаемых и охрана окружающей среды» им. С.Б. Леонова ОТЧЁТ о прохождении производственной практики: проектно - технологическая практика на кафедре «Обогащение полезных ископаемых и охрана окружающей среды» им. С.Б. Леонова Студента __Бердашкинова Геннадий Борисвоча___ (ФИО, группа, подпись) Руководитель практики от кафедры Бурдонов А.Е., доцент, к.т.н ___________ (ФИО, должность, подпись) Оценка по практике _____________________ (неуд., удовл., хор., отл.) Бурдонов А.Е. ___________ (ФИО, подпись, дата) Содержание отчета на __36__ стр. Приложение к отчету на __0____ стр. Иркутск 2023 Характеристика и оценка работы студента руководителем практике от кафедры Ф.И.О студента: Бердашкинов Геннадий Борисович Специальность: Экологическая безопасность Сроки прохождения практики: 05.06.2023 - 02.07.2023 Наименование кафедры: «Обогащения полезных ископаемых и Охраны окружающей среды» им. С.Б. Леонова 1. Степень теоретической и практической подготовки студента, полученные навыки, характеристика работы студента: Магистрант показал умение использовать полученные в процессе обучения навыки работать с дополнительной литературой, умение анализировать большой объем информации, проявил достаточную степень теоретической и практической подготовки 2. Краткая аннотация отчета по практике, представленного студентом: В отчете была представлена информация о современном состоянии качества воды в водных объектах. Рассмотрены различные источники загрязнения вод. Произведена оценка экономического ущерба от загрязнения водных ресурсов. Разработаны мероприятия по защите поверхностных водных объектов от загрязнения и засорения. 3. Замечания руководителя о прохождении практики студентом: нет Оценка по результату прохождения практики:_______________ (отл., хор., удовл., неудовл.) Руководитель от кафедры ______________________ /А.Е. Бурдонов/ (подпись) (ФИО) Зав. кафедрой _________________________ /К.В. Федотов/ (ФИО) (подпись) Зам. директора _____________________ /_________________________/ (подпись) МП (ФИО) Дата (печать деканата/дирекции) 2 Индивидуальное задание на прохождение производственной практики Для студента: Бердашкинова Геннадия Борисовича Обучающегося на 1 курсе группы ЭКОМ-22-1 По специальности: Экологическая безопасность ИРНИТУ Сроки прохождения практики с «05» июня 2023 по «02» июля 2023______________ 1. Индивидуальное задание по производственной практике: 1.1. Содержание задании Ознакомиться с водным законодательством; Собрать информацию об источниках загрязнения водоёмов; Собрать информацию для расчета экологических рисков на предприятии; Изучить нормативные документы, регламентирующие деятельность предприятия в области экологии; Ознакомиться с мероприятиями по улучшению экологической ситуации на предприятии. 1.2. Краткие указании к выполнению задания познакомиться: 1.с нормативными документами в водоохраной области, 2.с качественным и количественным составом ЗВ, 3.перечнем опасных и вредных производственных факторов; научиться: 4.рассчитывать СЗЗ, плату за выбросы и сбросы ЗВ, нормативы образования отходов 5.рассчитывать социально экономическую эффективность природоохранных мероприятий 6.разработать мероприятия по защите поверхностных вод 7.освоить порядок составления документации по экологической безопасности: - Организационные; - Данные учета объектов и оборудования; - Договоры с контрагентами; - Разрешения и лицензии; - Материалы производственного экологического контроля. 3 Руководитель практики от кафедры __________/ Бурдонов А.Е. / (подпись) (ФИО) Согласовано: Заведующий кафедрой __________/ Федотов К.В. / (подпись) (ФИО) «___» _______________ 20___ г. МП 4 ДНЕВНИК прохождения практики студента __Бердашкинов Г.Б. __ курса ___________1____________________ специальности ____Экологическая безопасность в ИРНИТУ Иркутск 2023 5 Виды выполняемых работ на практике студентом (заполняется студентом) № п/п Период Краткое содержание выполненных работ 1 05.06.2023 2 3 06.06.2023 10.06.2023 4 01.07.2023 Получение индивидуального задания, ознакомление с нормативной документацией. Изучение основных направлений деятельности Сбор и анализ информации по индивидуальному заданию Написание и оформление отчета о прохождении производственной практики. Подпись руководителя от предприятия Дата фактического прибытия студента на кафедру ____________05.06. 2023_________________ Дата фактического убытия студента с кафедры ___________02. 07. 2023__________________ Руководитель практики от кафедры ___________________________ (ФИО, подпись) 6 Содержание Введение ................................................................................................................... 8 1. Современное состояние качества воды в водных объектах ........................... 9 2. Источники и возможные пути загрязнения поверхностных и подземных во………………………………………………………………………………….10 3. Оценка экономического ущерба от загрязнения водных ресурсов ............. 14 3.1 Метод расчёта экономического ущерба .................................................... 14 3.2 Расчет оценки экономического ущерба от загрязнения водных ресурсов .............................................................................................................................. 15 4. Охрана водных объектов .................................................................................. 18 4.1 Мероприятия по защите поверхностных водных объектов от загрязнения и засорения .................................................................................... 18 4.2 Расчет установки химического обессоливания с параллельным включением фильтров ....................................................................................... 28 4.3 Водоохранные программы .......................................................................... 33 Заключение ............................................................................................................ 35 Список использованных источников .................................................................. 36 7 Введение Тысячелетиями люди использовали реки, озера, моря для сброса в них загрязненных сточных вод, и практически повсеместно до начала XX в. это не вызывало особого беспокойства. Солнце, воздух и растворенный в воде кислород обеспечивали самоочищение водных объектов. Всего несколько десятилетий назад загрязненные воды ниже какого-либо города через 20-30 км совершенно чистыми и забирались водозаборами другого, расположенного ниже по течению населенного пункта. Однако рост городов, бурное развитие промышленности, энергетики, водного транспорта, увеличение добычи полезных ископаемых, площадей орошаемых земель вели с каждым годом ко все большему загрязнению вод. Загрязненными оказались не только ручьи, небольшие реки и озера, но и моря и даже океаны. Важно отметить, что вода всегда оказывала существенное влияние на формирование человеческой культуры и развитие цивилизации значительно больше, чем другие природные ресурсы. Реки, озёра и часто подземные воды во всех странах мира играли важную роль в размещении производительных сил городов и других населённых пунктов. Человек использует воду повсеместно: для приготовления пищи, для выращивания культур, для добычи и обработки полезных ископаемых, для перемещения. Вода участвует практически во всех производственных процессах. И конечно же этот природный ресурс нуждается в защите. Охрана вод представляет собой деятельность людей, направленную на сохранение, восстановление и улучшение природных запасов воды на земле. Обеспечивается это правовыми, естественнонаучными, техническими и экономическими средствами. Главную роль в этих вопросах занимает государство. Актуальность темы состоит в том, что вода является важнейшим ресурсом земли и всё чаще на неё негативно воздействует антропогенная деятельность. Следует предложить мероприятия по снижению негативного антропогенного действия. Целью производственной практики является: - углубление знаний студентов в области водного законодательства. - практическое закрепление изученных по дисциплине материалов; Задачи производственной практики: - приобретение навыков экологического обоснования принимаемых технологических решений; - обоснование и выбор оптимального решения по защите природной среды от антропогенного воздействия; 8 1. Современное состояние качества воды в водных объектах При жизни нынешнего поколения людей исчезла иллюзия о неисчерпаемости водных ресурсов на Земле. Количество стоков, спускаемых в реки и озера, во многих районах мира выросло настолько, что, обладая самоочищающей способностью, водоемы и водотоки уже не смогли восстанавливать нарушенное равновесие условий в них. За 30-40 лет в сточные канавы превратились р. Рейн, Сена, Темза, Северн, Тибр, Миссисипи, Огайо, Потомак, оз. Эри. В угрожающем положении оказались Волга, Амур, Днепр, ряд озер нашей страны. Когда пленки нефтяного загрязнения, распространявшиеся от берегов Западной Европы и Северной Америки, сомкнулись в северной части Атлантического океана, стало ясно, что дальнейшее непринятие мер по сохранению чистоты воды грозит человечеству гибелью. Во многих странах этой проблемой начали заниматься на уровне правительств, на ее решение были выделены большие средства. Однако ряд капиталистических индустриальных стран весьма своеобразно подошли к наведению порядка в своих внутренних водоемах. С одной стороны, они разработали мероприятия по предотвращению или ликвидации загрязнения, вложив в это крупные средства, с другой - стали переводить предприятия, наиболее сильно загрязняющие водные объекты, в развивающиеся страны. Это помогло улучшить ситуацию в индустриальных странах, но не сняло проблему на планете в целом, поскольку началось катастрофическое загрязнение рек и водоемов в развивающихся странах, загрязнение Мирового океана [1]. 9 2. Источники и возможные пути загрязнения поверхностных и подземных вод Источники загрязнения водных объектов чрезвычайно многообразны. Прежде всего это стоки городов и промышленных предприятий. В последние годы в ряде районов с ними "конкурируют" стоки животноводческих комплексов и воды, поступающие с ирригационных массивов и богарных земель. В целом по стране в водные объекты сбрасывается 163 км3 сточных вод, в том числе 7 км3 неочищенных и 9 км3 недостаточно очищенных. Сказываясь на состоянии водных объектов, загрязнение наносит ущерб и экономике, так как, например, со стоками промышленных предприятий теряются ценные продукты. Во многих регионах мира загрязнение вод все больше связывается с атмосферными осадками. Определенную роль в ухудшении качества воды играет изменение режима рек и озер. Загрязнение водосборной площади, закачка промышленных стоков в подземные горизонты, фильтрация и утечка вод из различных отстойников и накопителей приводят к загрязнению и подземных вод. Все это вызывает нарушение функционирования экосистем, снижает их биопродуктивность, в ряде случаев вырождаются ценные виды флоры и фауны, причиняется прямой ущерб здоровью человека. По данным санитарноэпидемиологической службы часть водопроводов коммунального хозяйства и 1/3 ведомственных подают воду без достаточной очистки, в результате чего водопроводная вода не отвечает гигиеническим требованиям ни по химическим, ни по бактериологическим показателям, что обусловливает высокий уровень как инфекционной, так и неинфекционной заболеваемости. Доля промышленности в загрязнении поверхностных вод в целом по России, по некоторым расчетам, составляет около 70-80%. Наиболее распространенным, опасным и повсеместным источником загрязнения воды являются нефтепродукты. Этому способствуют широкое использование нефти и нефтепродуктов в различных отраслях народного хозяйства, добыча нефти в прибрежных районах и на шельфах внутренних морей, транспортировка ее водным, железнодорожным и автомобильным транспортом, а также по трубопроводам. Попав в водоем, 1 т нефти растекается по поверхности площадью 12 км3. Особо сильные бедствия народное хозяйство терпит во время тех или иных аварий при добыче и транспортировке нефти. Даже незначительное содержание ее (0,2-0,4 мг/л) придает воде специфический запах, который в течение долгого времени не устраняется никакими способами. В сточных водах химических предприятий находится много фенолов, которые придают воде резкий, неприятный запах, нарушают биологические процессы. Стоки многих предприятий, а также шахтные и рудничные воды содержат значительное количество цинка и меди. В последние десятилетия 10 появившиеся в сточных водах синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) резко ухудшают биохимическую очистительную способность воды. Даже относительно небольшие концентрации СПАВ ведут к прекращению роста водной растительности, усилению неприятного запаха, нередко образуют стойкие скопления пены [2]. Тепловые и атомные электростанции, потребляющие огромные количества воды и сбрасывающие в водоемы подогретые воды, ведут к тепловому загрязнению водоемов, что нарушает термический, гидрохимический и гидробиологический режимы водных объектов. Существенный источник загрязнения воды - коммунальное хозяйство населенных пунктов. В составе коммунальных стоков наряду с фекальными водами, которые содержат особо опасные для здоровья человека яйца гельминтов, а также болезнетворные микробы и вирусы, имеется много вредных соединений, сбрасываемых предприятиями пищевой промышленности, автомобильного транспорта, общественного питания, торговли. Причем, если в настоящее время по количеству отводимых в водные объекты стоков на первом месте стоит промышленность, то в перспективе, при повышении культуры производства и по мере роста благоустройства населенных пунктов и их числа, это соотношение будет изменяться и количество бытовых сточных вод возрастет. Ливневые стоки с городских территорий, общая площадь которых составляет многие десятки тысяч квадратных километров, включают значительное количество нефти, органических продуктов. В отличие от бытовых и промышленных они большей частью не подвергаются очистке. Эти стоки поступают в водоемы в период весеннего снеготаяния и интенсивных и продолжительных дождей. Большое количество загрязняющих веществ попадает в водные объекты с рассредоточенным стоком с водосборов, ливневым стоком с урбанизированных территорий, а также в связи с использованием водных объектов для целей речного транспорта, добычи строительных материалов, рекреации. На качество воды поверхностных водных объектов значительное влияние оказывает также загрязнение донных отложений. Одним из источников загрязнения вод является сельское хозяйство. Основными загрязняющими ингредиентами в поверхностном стоке с сельскохозяйственных угодий выступают частицы почвы, органическое вещество (гумус), удобрения и пестициды, вредные микроорганизмы. Из внесенных на склоновые земли удобрений вымывается до 20% азота, 2-5% фосфора и 10-70% калия. Вынос пестицидов с богарных земель достигает 1%, с орошаемых - до 4% от внесенного количества. Поскольку стоки с полей невозможно пропустить через очистные сооружения, опасность загрязнения вод удобрениями и пестицидами трудно переоценить. Биогенные вещества способствуют интенсивному "цветению" воды, вызывают прогрессирующую эвтрофикацию водных объектов и приводят к нарушению процессов самоочищения. 11 Животноводческие комплексы и фермы, как правило, располагаются на берегах водоемов и рек. При отсутствии жижесборников и навозохранилищ их отходы смываются ливневыми стоками или спускаются в водные объекты. Эти отходы содержат яйца гельминтов и патогенные микроорганизмы. В России в год животноводческими комплексами и фермами спускается в водоемы более 1 млрд. м3 отходов, что соответствует по степени загрязнения биогенными элементами количеству бытовых вод от городов с суммарной численностью населения около 300 млн. человек. Общий годовой сток крупных птицефабрик в 1,5 раза превышает объем сточных вод животноводства. Водный транспорт представляет угрозу для чистоты водоемов и водотоков в случае прямого сброса в них отходов, особенно подсланевых вод, сильно загрязненных нефтепродуктами. Значительное количество нефти попадает в водные объекты при перевозке ее танкерами, сливании балластной воды, которой заполняются танкеры для придания им устойчивости во время холостых ходов и которую нередко сбрасывают в водоемы, чтобы не терять время на станциях промывки. Аварии же танкеров приводят к неисчислимым бедствиям, губят флору и фауну, нарушая условия водоснабжения населенных пунктов и выводя из строя пляжи. Многие реки нашей страны, преимущественно на севере и в горных районах, загрязняются при сплаве леса, прежде всего на тех участках, где имеется молевой сплав. До 10% бревен тонут и остаются лежать на дне; на дно же оседает и кора. Затонувшая древесина, медленно разлагаясь, поглощает кислород и отравляет воду фенолами и др. вредными веществами. Особенно большой ущерб молевой лесосплав наносит рыбному хозяйству, разрушая нерестилища, травмируя рыбу и кормовые организмы. Такой источник загрязнения водных объектов, как атмосферные осадки, содержит промышленные выбросы. Ежегодно в атмосферу Земли поступает более 53 млн. т оксидов азота, 200 млн. т оксида углерода, около 150 млн. т диоксида серы, 200-250 млн. т пыли и 120 млн. т золы. Твердые частицы перемещаются воздушными потоками на большие или меньшие расстояния и нередко выпадают непосредственно на водную поверхность. Газообразные выбросы, растворяясь в атмосферной влаге, выпадают на поверхность Земли в виде "кислотных" дождей иногда на расстоянии многих сотен километров от мест их зарождения. От "кислотных" дождей особенно сильно страдают озера и леса. В ряде районов водные объекты загрязняются при добыче полезных ископаемых, торфоразработках. За последние десятилетия существенным источником загрязнения рек и водоемов стала рекреация, особенно такие ее виды, как массовое купание и маломерный флот. Все большую роль в загрязнении водоемов и водотоков играет гидротехническое строительство. Зарегулирование стока рек и создание водохранилищ привело к значительному замедлению водообмена, в частности в Волге примерно в 10 12 раз. Уменьшение скорости водообмена явилось одной из причин массового развития сине-зеленых водорослей, "цветения" воды [3]. Среди подземных вод в наибольшей степени от загрязнения страдают грунтовые, поскольку артезианские водные горизонты, перекрытые водоупорными породами, находятся в более благоприятных условиях. Отмечается как бактериальное, так и химическое загрязнение подземных вод. Основными источниками бактериального загрязнения подземных вод служат поля ассенизации и фильтрации, скотные дворы, разного рода выгребные ямы, неисправные канализационные сети. В случае перекрытия источника загрязнения самоочищение бактериально загрязненных вод происходит очень быстро. Химическому загрязнению подземные воды подвергаются вследствие воздействие воздействия сточных вод промышленных предприятий, которые фильтруются в подземные горизонты из разного рода прудов-отстойников, прудов-накопителей, прудов-испарителей, шламовых прудов, а также из хвостохранилищ, золоотвалов и т.п. Немало загрязняющих веществ поступает в подземные воды с атмосферными осадками, выпадающими на территории, на которых находятся хранилища отходов химических предприятий, склады сырья и готовой химической продукции, на загрязненные территории различных промышленных предприятий или сельскохозяйственные поля, где широко применяются удобрения и ядохимикаты. Нередко поставщиком загрязняющих веществ могут явиться минерализованные подземные воды. Загрязнение подземных вод также происходит в районах добычи полезных ископаемых. Проникновение и распространение химического загрязнения в меньшей степени, чем бактериального, определяется свойствами горных пород, через которые фильтруются загрязненные растворы. Самоочищение подземных вод от химических загрязнений происходит очень медленно, особенно от нефтепродуктов и детергентов, и загрязняющие вещества перемещаются по водоносным пластам на большие расстояния. Итак, деятельность человека существенно изменила объем и скорость массоэнергетических потоков, в результате чего водные объекты теряют возможность самоочищения и в некоторых случаях превращаются в мертвые [5]. 13 3. Оценка экономического ущерба от загрязнения водных ресурсов 3.1 Метод расчёта экономического ущерба Экономическая оценка ущерба водоемам проводится по формуле: Упрrn = Σ(Уудrj х ΣМnк) х Кэr (3.1.1) j к=1 где: Упрrn - экономическая оценка величины предотвращенного ущерба водным ресурсам в рассматриваемом регионе, размерной единицей является тыс. рублей; Уудrj - показатель удельного ущерба (цены загрязнения) водным ресурсам, наносимого единицей (условная тонна) приведенной массы загрязняющих веществ на конец отчетного периода для, j-го водного объекта в рассматриваемом r-том регионе, размерной единицей является - руб./усл. тонну; Мnк - приведённая масса загрязняющих веществ, не поступивших в j-й водный источник с объекта в результате осуществления n-го направления природоохранной деятельности в течение отчётного периода времени, размерной единицей является- тыс. усл. тонн; Кэr - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния водных объектов по бассейнам основных рек. Приведенная масса загрязняющих веществ представляет собой условную величину, позволяющую в сопоставимом виде отразить вредность или эколого-экономическую опасность всей суммы разнообразных загрязнений, поступающих водную среду от источников сброса загрязняющих веществ. Приведённую массу загрязняющих веществ для конкретного объекта или водоохранного мероприятия определяют по формуле: Мnк = Σmi Кэi (3.1.2) i=1 где mi - масса фактического сброса i-го загрязняющего вещества или группы веществ с одинаковым коэффициентом относительной экологоэкономической опасности в водные объекты рассматриваемого региона, измеряется; Кэi - коэффициент относительной эколого-экономической опасности для i-гo загрязняющего вещества или группы веществ; i - вид загрязняющего вещества или группы веществ; Для расчета приведённой массы загрязняющих веществ по региону целом используют формулу: Мn = Σ Мnк (3.1.3) к=1 где к - количество объектов (предприятий, производств), 14 осуществляющих их водоохранную деятельность или количество водоохранных мероприятий, не допускающих (снижающих) сбросы загрязняющих веществ в водные источники; N - количество учитываемых загрязняющих веществ. В качестве основы для расчетов приведенной массы загрязнений используются утвержденные значения предельно - допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в воде водоемов рыбохозяйственного значения (как наиболее жесткие) С помощью ПДК определяются коэффициенты эколого -экономической опасности загрязняющих веществ (как величина обратная ПДК : Кэ i ,=1/ПДК). 3.2 Расчет оценки экономического ущерба от загрязнения водных ресурсов В стоках и платы за их сброс в водные объекты (на рельеф местности) при ручной мойке автотранспортных средств. 1.Определение объема сбрасываемых стоков. Количество произведенных моек АТС и расход воды на одну мойку взяты согласно нормам ВСН (водоснабжение) при 256 рабочих днях. Количество моек: - при открытом хранении: 256 * 0,2 = 51 дн. - при гаражном хранении: 256 * 0,8 = 205 дн. Расход воды в год на мойку 1 АТС: - легковой 250л * 205 = 51250 л/год (51,25 м3/год) (гаражное хранение); - грузовой 450л * 51 = 22950 л/год (22,95 м3/год) (открытое хранение); - автобусы 750л * 51 = 38250 л/год (38,25 м3/год) (открытое хранение). Примечание. Объем водопотребления приравнивается объему водоотведения. Таблица 3.1 – Данные объёмов в сток Взвешенные Нефтепродукты, АТС 3 вещества, г/м г/м3 Легковой 700 75 АТС Грузовой 2300 875 АТС Автобусы 1100 670 3. Расчет массы ЗВ (т/год) в стоках при мойке АТС: Мi = Сi * V *10-6, где Мi - масса ЗВ, т/год; Сi - концентрация 3В, г/м3; 15 Тетраэтилсвинец, г/м3 0,02 0,01 0,01 V - годовой объем стоков, м3. Таблица 3.2 - Расчет платежей за сброс ЗВ со стоками при ручной мойке АТС Вид АТС Кол-во Платежи за 1 АТС р/год Легково й 531887 1136 Грузово й Автобусы Загрязняющие Масса ЗВ на 1 Норматив вещества АТС, т/год платы 700*51,25*106 Взв. в-ва =0,036 нефтепрод. 75*51,25*10- 14750 221750 1 6 Тетраэтил=0,004 1108760000 свинец 0,02*51,25*10 6 =1,025*10-6 Всего с учетом Кэ =1,3 и Ки=25 Всего: 83005 р 0,0528; 0,02; 14750 221750 1 ВВ НП ТЭС 0,00000023 1108750000 Всего с учетом Кэ =1,3 и Ки=25 Всего: 877742 р ВВ НП 0,042; 0,026; 14750 221750 1 ТЭС 0,000000382 1108750000 Всего с учетом Кэ =1,3 и Ки=25 Всего: 221325 р 2554 7794485 225 5469 620 5766 424 6810 Расчет величины сброса каждого ЗВ с поверхностным стоком выполняется по формуле, т: М = (Wg.* Кg + Wm* Кm)*10-3, где W g - объем дождевых сточных вод, м3; Wm - объем талых сточных вод, м3; Wg и Wm - брутто по данным отчета 2ТП (водхоз); Kg и Кm - концентрации 3В в дождевом и талом стоке,г/л. При отсутствии достоверных лабораторных данных применяется расчетный метод определения объемов загрязнений. В зависимости от состояния территории промплощадок, интенсивности движения автотранспорта по ней и других факторов, обусловливающих концентрацию ЗВ в стоке, формирующемся на территории промплощадок, в расчете используются максимальное, среднее и минимальное значения концентраций (табл. 3.1). 16 Таблица 3.3 – Концентрация веществ Концентрация вещества, г/л min В дождевом стоке: ВВ 1; 0,05; БПКп НП 0,015 В талом стоке: ВВ БПКп НП 2,0; 0,1; 0,03 средн. 1,6; 0,075; 0,0225 3,0; 0,2; 0,035 max 2,4; 0,1; 0,03 4,0; 0,3; 0,04 Объем дождевых сточных вод с территории предприятия определяется по формуле, м3: Wg = 10h и F, где и - коэффициент стока: 0,85 - для кровли и асфальтовых покрытий; 0,3 - для грунтовых покрытий; 0,1 - для газонов; F - площадь водозабора (территории предприятия), га; h - слой атмосферных осадков (за апрель - октябрь), мм. Объем сточных вод (талых) с территории предприятия определяется по формуле, м3: W = 10 hm и F, где и - коэффициент стока (0,7); F - площадь водозабора (территория предприятия), F=6 га; hm- слой атмосферных осадков (ноябрь - март), мм. Слой осадков принимается по средним многолетним данным по метеостанции РТ; если таковая отсутствует, то данные берутся по ближайшей местности. Таблица 3.4 – Средняя и максимальная концентрация Концентрация средняя Kg: взвешенные вещества БПК 1,6; 0,075; полн. Нефтепродукты Кm: взвешенные 0,0225; 3,0; вещества БПК полн. Нефтепродукты 0,2; 0,035 max 2,4; 0,1; 0,03; 4,0; 0,3; 0,04 Вывод: На основании результатов выполненных расчетов можно сделать вывод о том, что экономический коэффициент целесообразности средозащитного мероприятия больше 0,5, следовательно, мероприятие по созданию и вводу в производство очистных сооружений считается целесообразным. 17 4. Охрана водных объектов 4.1 Мероприятия по защите поверхностных водных объектов от загрязнения и засорения Промышленные предприятия в процессе эксплуатации потребляют определенное количество чистой воды, а также сбрасывают очищенные или неочищенные сточные воды в окружающую среду, что приводит к загрязнению гидрографической сети и территории района его размещения. Основными источниками загрязнения поверхностных вод являются: неочищенные или недостаточно очищенные производственные и бытовые сточные воды; поверхностный сток с территории предприятия; фильтрационные утечки вредных веществ из емкостей, трубопроводов и других сооружений; аварийные сбросы сточных вод. В целях рационального использования и охраны поверхностных вод предприятие должно обеспечить: - экономное и рациональное использование водных ресурсов; - наличие лицензии и договора на пользование водным объектом и соблюдение их условий; - предотвращение и устранение загрязнения поверхностных вод; - содержание в исправном состоянии очистных, гидротехнических и других водохозяйственных сооружений и технических устройств; - наличие контрольно-измерительной аппаратуры по определению качества забираемой и сбрасываемой в водный объект воды и соблюдение сроков ее государственной аттестации; - организацию учета забираемых, используемых и сбрасываемых вод, количества загрязняющих веществ в них, а также систематические наблюдения за водными объектами и их водоохранными зонами; - соблюдение установленных лимитов забора воды и сброса сточных вод; - разработку инженерных мероприятий по предотвращению аварийных сбросов неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод, по обеспечению экологически безопасной эксплуатации водозаборных сооружений и водных объектов; - соблюдение установленного режима использования водоохранных зон; - предотвращение попадания продуктов производства и сопутствующих ему загрязняющих веществ на территорию производственной площадки промышленного объекта и непосредственно в водные объекты; - разработку плана мероприятий на случай возможного экстремального загрязнения водного объекта. 18 В процессе хозяйственной деятельности запрещается сбрасывать в водные объекты сточные (возвратные) воды: - содержащие вещества или продукты трансформации веществ в воде, для которых не установлены ПДК или ОДУ, а также вещества, для которых отсутствуют методы аналитического контроля, за исключением тех веществ, что содержатся в воде водного объекта; - которые с учетом их состава и местных условий могут быть направлены в системы оборотного водоснабжения для повторного использования или для других целей; - оказывающие токсическое действие, по результатам биотестирования, на живые организмы; - дождевые и талые воды, отводимые с территорий промышленных площадок, не прошедшие очистку до установленных требований; - в пределах первого и второго поясов зон санитарной охраны источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, округов санитарной охраны курортов, в водные объекты, используемые для лечебных целей, а также в местах массового скопления рыб; - содержащие возбудителей инфекционных заболеваний, а также содержащие вещества, концентрации которых превышают ПДК и их фоновые значения в водном объекте, если для них не установлены нормы предельно допустимого сброса (ПДС), указанные в разрешении на сброс сточных вод. Запрещается сброс в водные объекты, на поверхность ледяного покрова и водосбора, а также в системы канализации, пульпы концентрированных кубовых осадков, шламов, образующихся в результате обезвреживания сточных вод, других технологических и бытовых отходов. Не допускаются утечки в водные объекты от нефте- и продуктопроводов, а также сброс мусора. Не допускается сброс грунта, мусора, строительных и других материалов в водные объекты. Предприятия должны обеспечивать санитарное состояние подведомственной территории и не допускать вынос через дождевую канализационную сеть мусора и отходов производства. Не допускается производить в водных объектах и на их берегах мойку транспортных средств, других механизмов, а также проведение любых работ, которые могут явиться источником загрязнения вод. С целью предотвращения загрязнения, засорения, заиления и истощения водных объектов создаются водоохранные зоны. В их пределах устанавливаются прибрежные защитные полосы, на территориях которых вводятся дополнительные ограничения природопользования. Для промышленных предприятий, в соответствии с требованиями Постановления Правительства РФ от 23 ноября 1996 года N 1404, в пределах водоохранных зон запрещаются: 19 - размещение складов ядохимикатов, минеральных удобрений и горючесмазочных материалов, мест складирования и захоронения промышленных и бытовых отходов, накопителей сточных вод; - складирование мусора; - заправка топливом, мойка и ремонт автомобилей и других машин и механизмов; - размещение стоянок транспортных средств; проведение без согласования строительства и реконструкции зданий, сооружений, коммуникаций и других объектов, а также землеройных и других работ. Участки земель в пределах прибрежных защитных полос предоставляются для размещения объектов водоснабжения, водозаборных, портовых и гидротехнических сооружений при наличии лицензий на водопользование, в которых устанавливаются требования по соблюдению водоохранного режима. Прибрежные защитные полосы, как правило, должны быть заняты древесно-кустарниковой растительностью или залужены. Поддержание в надлежащем состоянии водоохранных зон и прибрежных защитных полос возлагается на водопользователей. Собственники земель и землепользователи, на землях которых находятся водоохранные зоны и прибрежные защитные полосы, обязаны соблюдать установленный режим использования этих зон и полос. В процессе эксплуатации промышленных объектов возможны аварийные сбросы сточных вод, случайные переливы жидких продуктов производства и полуфабрикатов из емкостей и открытых продуктопроводов, разрывы трубопроводов в результате коррозии и дефектов монтажа и т.п. Для исключения возможности загрязнения окружающей среды сточными водами и жидкими продуктами производства предусматривают: - устройство дублирующих трубопроводов для своевременного отключения аварийных участков; - применение оборудования и трубопроводов, стойких к коррозийному и абразивному воздействию агрессивных жидких сред; - устройство емкостей и накопителей с соответствующими коммуникациями для аккумуляции аварийных сбросов сточных вод; - обвалование технологических площадок и сооружений, на которых возможны аварийные сбросы сточных вод и жидких продуктов, с созданием системы сбора ливневых вод с этих площадок; - перекачку продуктов аварийных сбросов обратно на производство или очистные сооружения проектируемого объекта; - создание системы сбора загрязненного поверхностного стока с территории предприятия с последующей передачей его на очистные сооружения. Все водопользователи должны иметь планы ликвидации аварий, содержащие указания по оповещению заинтересованных служб и 20 организаций, перечень сооружений и территорий, подлежащих особой защите от загрязнения (водозаборы, пляжи и др.), порядок действий при возникновении аварийных ситуаций, перечень требуемых технических средств, способ сбора и удаления загрязняющих веществ, а также режим водопользования в случае аварийного загрязнения водного объекта. Также все водопользователи должны иметь согласованные со специально уполномоченными органами планы мероприятий, обеспечивающие функционирование предприятий в случае аварийного загрязнения водного объекта другими предприятиями или судами. Нарушение требований по охране и рациональному использованию водных объектов влечет за собой ограничение, приостановление или запрещение эксплуатации хозяйственных и других объектов, влияющих на состояние водных объектов. В соответствии с Водным Кодексом Российской Федерации, водопользователи при использовании водных объектов обязаны вести в установленном порядке учет забираемых, используемых и сбрасываемых вод, а также количества загрязняющих веществ в них. Данные первичного учета используются для заполнения формы государственной статистической отчетности 2ТП-водхоз, составления проектов планов по охране и рациональному использованию водных ресурсов, правильного внесения платежей за негативное воздействие на окружающую среду и за водопользование. Данные первичного учета, заносятся в типовые формы ПОД-11 "Журнал учета водопотребления (водоотведения) водоизмерительными приборами и устройствами", ПОД-12 "Журнал учета водопотребления (водоотведения) косвенными методами" и ПОД-13 "Журнал учета качества сбрасываемых сточных вод" [7]. Нормативы допустимых сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду разрабатываются с целью предотвращения нарушения равновесия в окружающей природной среде, а также обеспечения охраны жизни и здоровья населения и устанавливаются, исходя из условия недопустимости превышения предельно допустимых концентраций вредных веществ в водных объектах. Для каждого предприятия-водопользователя нормирование сбросов загрязняющих веществ со сточными водами в водные объекты производится путем установления предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ со сточными водами (ПДС) и планов мероприятий по достижению уровня ПДС со сроками их реализации. Нормативы предельно допустимых сбросов (ПДС) устанавливаются для каждого выпуска сточных вод действующего предприятия водопользователей, исходя из условий недопустимости превышения предельно допустимых концентраций вредных веществ (ПДК) в контрольном створе или на участке водного объекта с учетом его целевого использования, а при превышении ПДК в контрольном створе - исходя из условия сохранения 21 (неухудшения) состава и свойств воды в водных объектах, сформировавшихся под влиянием природных факторов. При этом учитываются ассимилирующая способность водного объекта и оптимальное распределение массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды. В случае одновременного использования водного объекта для различных целей к составу и свойствам воды принимаются наиболее жесткие нормы из числа установленных. Если в водном объекте под воздействием природных факторов по отдельным веществам превышается ПДК, то для этих водных объектов могут разрабатываться региональные нормы качества воды. Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это концентрация химического вещества в воде водоема, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, а также ухудшать гигиенические условия водопользования. Временная допустимая концентрация (ВДК) определяет ориентировочный безопасный уровень воздействия химических веществ в воде, устанавливаемый расчетным путем. Обеспечение регламентируемых значений ПДК и ВДК может быть достигнуто двумя путями - механическим рассеиванием химических веществ в водной среде или строгим контролем за их поступлением во внешнюю среду. Рассеивание химических веществ достигается разбавлением стоков в поверхностных водах. Во многом этот способ является следствием несовершенства технологий и способов очистки сбрасываемых вод и должен быть заменен ограничением и полным прекращением сбросов загрязненных вод в водоемы. При невозможности соблюдения нормативов допустимых сбросов веществ могут устанавливаться лимиты на сбросы на основе разрешений, действующих только в период проведения мероприятий по охране окружающей среды, внедрения наилучших существующих технологий и (или) реализации других природоохранных проектов с учетом поэтапного достижения установленных нормативов допустимых сбросов веществ. Временно согласованные лимиты сбросов загрязняющих веществ в водные объекты устанавливаются предприятиям, исходя из необходимости поэтапного достижения нормативов ПДС загрязняющих веществ в водные объекты, и сроки достижения нормативов ПДС. Установление лимитов на сбросы допускается только при наличии планов снижения сбросов. В целях достижения нормативов ПДС водопользователями разрабатываются планы водоохранных мероприятий, включающие в себя работы по восстановлению, рациональному использованию и охране водных объектов. По мере осуществления отдельных этапов планов водоохранных мероприятий по достижению нормативов ПДС лимиты пересматриваются в сторону их уменьшения с учетом внедрения наилучших имеющихся технологий по очистке сточных вод, а также с учетом возможности внедрения 22 экологически чистых технологий основного производства, включая ограничение применения опасных веществ и материалов. Продолжительность осуществления плана водоохранных мероприятий по достижению нормативов ПДС и его этапов устанавливается в каждом конкретном случае в зависимости от степени риска для здоровья населения, экологического состояния водного объекта и его биоресурсов, социально - экономических факторов, наилучших имеющихся отечественных и зарубежных технологий. Нормативы ПДС разрабатываются водопользователем или по его заказу научной, проектной или иной организацией на основании расчетных материалов по нормативам предельно допустимых воздействий на водные объекты, а при отсутствии таковых - исходя из недопустимости превышения предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в водных объектах (ПДК), определенных с учетом целевого использования этих объектов. Проект нормативов допустимых сбросов (ПДС) в окружающую среду со сточными водами разрабатывается предприятием-водопользователем в соответствии с ГОСТ 17.1.3.13-86 "Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения" и другой действующей нормативно-методической документацией. Разработанные нормативы ПДС согласовываются водопользователями с территориальными органами санитарно-эпидемиологического надзора, Росгидромета, территориальными (бассейновыми) органами Госкомрыболовства России. Согласованные нормативы ПДС утверждаются в установленном порядке территориальным (бассейновым) органом МПР России. Нормативы допустимых сбросов в окружающую среду со сточными водами устанавливаются на срок не более 5 лет. На основании норматива допустимых сбросов водопользователю ежегодно выдается разрешение на сброс загрязняющих веществ. Строгое соблюдение предельно допустимого выброса, устанавливаемого для каждого предприятия, обеспечивает выполнение санитарных нормативов и на сегодняшний день является одним из действенных средств охраны воды, воздуха и почв. Однако соблюдение нормативных предельно допустимых выбросов не всегда можно считать оптимумом. ПДК для многих соединений неоднократно пересматривались в сторону их уменьшения. Известно также, что многие живые организмы и растения чувствительнее людей к загрязнениям. Регламентирование химических веществ в окружающей среде (и в воде в частности) должно производиться не только с санитарно-гигиенических, но и с экологических позиций, что приведет к дальнейшему ужесточению нормируемых величин. Все нормируемые значения допустимых концентраций веществ рассматриваются и утверждаются Минздравом России. В целях максимальной защиты населения от облучения и охраны водных ресурсов от радиоактивного загрязнения для действующих и проектируемых 23 предприятий рассчитывают предельно допустимые сбросы (ПДС). ПДС радионуклидов рассчитывают на основании требований непревышения предела дозы внутреннего и внешнего облучения, установленного нормами радиационной безопасности и основными санитарными правилами. Контроль за соблюдением установленных нормативов предельно допустимого сброса радиоактивных веществ входит в единую систему радиационного контроля, базирующегося на мониторинге окружающей среды, то есть системе слежения и контроля за ее состоянием. Единая система радиационного контроля за состоянием водоемов заключается в получении регулярной информации, которая позволяет систематически сопоставлять фактическое наличие радионуклидов с установленными нормативами. Этот контроль должен предусматривать определение объема сточных вод, поступающих от предприятий, их объемную активность. В системах водного хозяйства промышленных предприятий, имеющих специальные стоки, существуют три независимые программы контроля: оперативный контроль суммарной активности стока перед сбросом; контроль содержания отдельных радионуклидов для определения радиоактивных веществ, поступающих в водоем за определенный период; контроль за водоемами, принимающими очищенные воды, для определения суммарного накопления в объектах окружающей среды. Очищенные воды после контроля содержания в них радионуклидов используют в оборотном водоснабжении или сбрасывают. Основными направлениями в охране окружающей среды от действия радиоактивных веществ, используемых промышленностью, являются переработка и захоронение отходов. При этом стремятся к максимальному уменьшению отходов с целью облегчения последующего с ними обращения и уменьшения пространства, необходимого для их окончательного захоронения. Для этих целей при очистке радиоактивных стоков используют методы упаривания, ионного обмена, химического осаждения, а также электродиализ с применением ионообменных мембран. Для обработки твердых отходов применяют прессование и сжигание. Наиболее важным и наименее освоенным в настоящее время этапом обращения с отходами является их окончательное захоронение. Отсутствуют общепризнанные рекомендации по их захоронению, а также единство взглядов в оценке безопасности биосферы. В настоящее время большинство государств захоранивают радиоактивные отходы в хранилищах, расположенных на поверхности земли или в приповерхностных геологических образованиях и оборудованных соответствующими инженерными барьерами. При этом большинство отходов переводят в твердую фазу. Общей мерой по предотвращению попадания удобрений и пестицидов в открытые водоемы является создание прибрежных водоохранных зон. Они предусматривают проведение лесной и гидротехнической мелиорации, а также агротехнических мероприятий. Лесная мелиорация заключается в 24 создании защитных полос, уменьшающих поверхностный сток и ослабляющих процессы водной эрозии. Агротехнические мероприятия предполагают правильное ведение сельскохозяйственных работ (вспашка полей, изъятие из севооборота склонов и так далее). Для возможности использования вод, содержащих пестициды, для целей водоснабжения требуется применение специальных методов очистки. Эксплуатирующиеся в данное время системы подготовки воды для хозяйственно-питьевых целей, по существу, лишены методов, препятствующих проникновению пестицидов в очищенную воду. Оптимальным решением технологии обезвреживания пестицидов в природных и сточных водах является создание гибкой схемы, учитывающей их химическую природу. В качестве основы создания универсальной технологии обезвреживания пестицидов могут служить методы гидролиза, сорбции и окисления. Гидротехническая мелиорация заключается в поддержании благоприятного водно-воздушного режима почвенных грунтов, препятствующего вымыванию питательных веществ, в применении научно обоснованных норм и технологий орошения и так далее. В процессе забора больших количеств воды и нарушения экологического равновесия наблюдается истощение водных ресурсов. Вырубка лесов, осушение болот, спрямление русел, распашка прибрежных склонов, водная и ветровая эрозия почв приводят к истощению водоисточников. Одним из важных мероприятий в борьбе с истощением является лесомелиорация. Она находит все более широкое применение. Основная роль лесных насаждений заключается в переводе поверхностного стока в подземный, в результате чего повышается уровень грунтовых вод и обеспечивается стабильное питание водных источников. Помимо этого лесопосадки уменьшают эрозию берегов и смыв его в водоемы. Леса по берегам водохранилищ и озер ослабляют скорость ветра и тем самым снижают высоту и ударную силу волн. Они уменьшают до 20-30% испарение в зоне посадки. С целью поддержания нормального водного режима необходима охрана верховых болот, являющихся источником питания многих рек и регулятором весеннего стока. Немаловажную роль играют гидротехнические мероприятия, направленные па удержание поверхностного стока и перевод его в подземный. Разработан ряд постановлений об усилении охраны рек от загрязнения, засорения и истощения. При этом устанавливаются водоохранные зоны лесов, а также согласовываются вопросы размещения и строительства предприятий, сооружений и других объектов, влияющих па состояние вод, со схемами комплексного использования и охраны вод. Для крупных ТЭС и АЭС возникает проблема рационального использования теплоты. В качестве мер в этом направлении заслуживает 25 внимания отеплительное орошение сельскохозяйственных культур в открытом грунте, использование таких вод в теплицах, для отопления в городах, разведения рыб в водохранилищах-охладителях и другое. В результате профилактических мер, предупреждающих образование веществ, способных загрязнять воду, и очистки сточных вод предотвращается вынос в источники водоснабжения основной массы примесей. Однако остающиеся в сбрасываемых водах вещества представляют собой не поддающиеся очистке или трудноокисляемые соединения, которые могут приводить к загрязнению природных вод. Кроме того, вода в источниках может загрязняться в результате аварий на очистных сооружениях промышленных предприятий городов, вследствие утечек вредных веществ и других причин. Методы и технические средства, восстанавливающие и поддерживающие на заданном уровне качество воды, направлены на повышение ассимилирующей способности природных вод, на снижение пиковых концентраций примесей и на извлечение из воды загрязняющих веществ. Искусственная аэрация водотоков и водоемов повышает их ассимилирующую способность. Использование санитарных попусков для улучшения качества воды приобретает все большее значение как водоохранное мероприятие. Засорение и загрязнение водных объектов плавающими примесями ликвидируют соответствующими мусоросборщиками. Для удаления накопившихся донных отложений на зарегулированных реках периодически организуют гидравлическую промывку русел попусками, а на незарегулированных - искусственное взмучивание донных отложений в период паводков и половодий. Мероприятия по охране подземных вод от загрязнения по своему назначению могут быть профилактическими и специальными (локализационного и реставрационного характера). Профилактические мероприятия представляют в основном тот же комплекс мер, что и для поверхностных вод. В промышленных районах для предотвращения инфильтрации сточных вод в водоносные горизонты необходимо предусматривать надежную гидроизоляцию, дренажи, противофильтрационную защиту в местах прокладки промышленной канализации, установки резервуаров со сточными водами. Для предотвращения вторжения морских вод в подземные можно использовать метод создания гидравлических завес путем закачки через скважины в эксплуатируемый водоносный горизонт пресных поверхностных вод. Специальные мероприятия локализационного характера предусматривают в районах действующих источников загрязнения или ликвидированных, но при оставшемся очаге загрязнения, который может явиться вторичным источником загрязнения. Цель мероприятий прекращение поступления загрязняющих примесей к защищаемому объекту (водозабору или водотоку). Для этой цели применяют различного рода 26 вертикальные и горизонтальные дренажи, а также противофильтрационные завесы. При устройстве перехватывающих дренажей должен быть решен вопрос использования или безопасного сброса откачиваемых загрязненных вод. Завесы устраивают либо нагнетанием через скважины растворов, придающих породе водонепроницаемость, либо устройством в водоносном горизонте на всю его мощность узкой траншеи и заполнения ее водонепроницаемым материалом ("стена в грунте") [8-10]. Специальные мероприятия реставрационного характера направлены на восстановление качества подземных вод и проводятся как в условиях действующего, так и ликвидированного источника загрязнения. В первом случае прежде всего решают задачу изоляции источника загрязнения устройством по его периметру противофильтрационной завесы либо перехватывающего дренажа. Восстановление качества воды в пределах очага загрязнения осуществляется действием водозаборов, а также нагнетательных скважин, подающих чистую воду в пласт для быстрейшего промывания пород. При ликвидированном источнике загрязнения действуют аналогичным способом, но без его изоляции. С целью обеспечения требуемого качества воды в прибрежных зонах морей осуществляют различные организационно-технические мероприятия. К водоохранным мероприятиям, препятствующим попаданию поверхностного стока в море, относятся благоустройство пляжей и прибрежных мест отдыха, организация отвода поверхностных стоков за границы водопользования и другие. Для исключения сброса сточных вод и отходов с судов должны предусматривать их сбор и транспортировку на берег для последующей утилизации и обезвреживания. Для очистки акватории моря от попавшей нефти существуют специальные механизмы, обеспечивающие их сбор и последующую утилизацию. Очищенные сточные воды сбрасывают в море через глубоководные выпуски различных конструкций. С их помощью осуществляют смешение сточных вод с морской водой. В результате этого снижается концентрация вредных веществ и достигается их распад в результате естественных биохимических процессов самоочищения. Показатели необходимой степени очистки, обезвреживания и обеззараживания сточных вод, сбрасываемых в море, характеристики других водоохранных мероприятий можно определять по заданному допустимому предельному сбросу (ПДС). Вредное воздействие вод проявляется в результате наводнений, селей и дейчишей, волновых воздействий на берега морей и водохранилищ. В стране ежегодно затапливается 35-55 тыс. км2, а ущерб составляет сотни миллионов рублей. Защиту от наводнений проводят, осуществляя комплекс мероприятий, сочетающих активные (регулирование стока) и пассивные (обвалование, дноуглубление и другие) методы. Противоселевые мероприятия можно разделить на две группы: - по предотвращению формирований селей; 27 - по борьбе с уже сформировавшемся селевым потоком. К первой группе относятся агролесомелиоративные меры, строительство водоотводных и водосбросных каналов, устройство запруд, террасирование склонов; ко второй - противоселевые ловушки, селеудерживающие плотины, обводные лотки и каналы. 4.2 Расчет установки химического обессоливания с параллельным включением фильтров С предварительным известкованием и коагуляцией производительностью 400 м3/ч с параллельным включением фильтров. Температура обработки воды равна 30 °С. Источник водоснабжения – р. Ангара в г. Иркутск. Проектирование начинают с проверки анализа качества исходной воды, для этого производят расчет погрешности по формуле: Δ= 𝑎−a 4,28 − 4,31 ∗ 100 = ∗ 100 = 0.35% 𝑎+𝑏 8,59 (4.2.1) Если Δ > 1 % или среди показателей качества исходной воды отсутствуют такие показатели, как содержание кремнекислоты, натрия, грубодисперсных примесей, окисляемости и других, уточняют анализ исходной воды по согласованию с руководителем проекта. Далее составляется таблица изменения качества обрабатываемой воды по ступеням очистки. Обсудив эти данные, отметим, что значения бикарбонатной и карбонатной щелочности в известкованной воде получены исходя из данных при рН известкованной воды 10,2 с учетом суммарного значения Щк и Щб. Эти же значения были использованы для расчетного определения концентрации СО в Н-катионированной воде. Расчет схемы водоподготовки начинают с оборудования, установленного в хвостовой части схемы, т.е. в данном случае с фильтров А2, с тем чтобы учесть дополнительную нагрузку на предшествующие фильтры (ступень очистки) по обработке воды собственных нужд . Методика и результаты расчета двухступенчатой схемы химического обессоливания и двухкамерных механических фильтров приведены ранее. Далее определяют с учетом данных, приведенных раньше, следующие характеристики водоподготовительной установки. 1. Часовой расход воды после осветлителя . 2. Производительность каждого осветлителя 28 (4.2.2) (4.2.3) где n – количество устанавливаемых осветлителей; qпр – часовой расход воды продувку осветлителей, равный 0,03Qосв. Таблица 4.1 – Изменение показателей качества воды по ступеням обработки Показателе Исходн И й качества М Нп А1 Н2 -Б А2 ая вода К воды , ммоль/дм3 3,20 2, 0 * 2 ,0 0,02 0,02 след ы - - 0,10 след ы - - , ммоль/дм3 1,08 , ммоль/дм3 2,60 0,35 - - - - - - , ммоль/дм3 - 0,35 - - - - - - , ммоль/дм3 1,1 1,80* 1,80 1,80 След ы - - - , ммоль/дм3 0,59 0,59 0,59 0,59 0,03 0,03 , ммоль/дм3 0,02 0,02 0,02 Сле ды - - , мг/дм3 16,6 10 10 10,0 10,0 10,0 , мг/дм3 4,71** - - 23,1 23,1 23,1 4,0 0 1 - - Взвешенны е вещества, 8-100*** мг/дм3 1,08 1,08 0,10 29 - 0,0 След 3 ы - - 10, 0,020 0 - След ы - Окисляемос ть, мг О2/дм3 9,0 3,0 - - - - - - Примечание: * – при Дк = 0,7 ммоль/дм3; ** – см по разделу углекислота (1.4); *** – принято для паводкового периода. Выбирается ближайший по производительности (Q = 400 м3/ч) осветлитель СКБ ВТИ для известкования. 3. Суточный расход 100-процентной кислоты на регенерацию катионита в фильтрах Нп и Н2. (4.2.3) 4. Вместимость баков-мерников для 92-процентной серной кислоты с плотностью 1,824 т/м3 из расчета суточного расхода с запасом 25 %: (4.2.4) 5. Вместимость цистерн хранения 92-процентной H2SО4 из расчета тридцатисуточного запаса. 6. Суточный расход 100-процентного едкого натра на регенерацию анионита в фильтрах A1 и А2 (4.2.5) 7. Вместимость баков-мерников и цистерн хранения 42-процентного NaOH с плотностью 1,45 т/м3 выбирается согласно расчетам. 8. Стехиометрический суточный расход 100-процентной H2SО4 на регенерацию катионита в фильтрах Нп и Н2 9. Стехиометрический суточный расход 100-процентного NaOH на регенерацию анионита в фильтрах A1 и А2 10. Избыток 100-процентной H2SO4 в сточных водах за сутки 11. Суммарный избыток кислоты на регенерацию катионита в фильтрах Нп и Н1 по сравнению со стехиометрическим 12. Избыток 100-процентного NaOH в сточных водах за сутки (4.2.10) 13. Суммарный избыток щелочи на регенерацию анионитов в фильтрах A1 и А2 по сравнению со стехиометрическим 14. Сравнение пунктов 10 и 12 показывает, что в сточных водах ВПУ имеется избыток щелочи (37,3–30,1) = 7,2 кмоль/дм3, который должен быть нейтрализован 1–1,5-процентным раствором свежей кислоты либо (что лучше) на этот избыток можно увеличить суточный расход кислоты при регенерации фильтров. 30 15. Для сбора и нейтрализации кислотных и щелочных вод на ВПУ устанавливают два бака-нейтрализатора (рабочий и резервный) вместимостью, рассчитанной на суточный объем регенерационных растворов и отмывочных вод катионитных и анионитных фильтров и суточный расход нейтрализующего реагента (8-процентного известкового молока или кислоты): (4.2.12) 16. Для уточнения количества щелочи, расходуемой при последовательном пропуске через фильтр A1 и А2, находим избыток щелочи при регенерации А2: (4.2.13) 17. Количество активной щелочи, содержащейся в суточных стоках А2. (4.2.14) 18. Снижение количества 100-процентного NaOH, подаваемого на регенерацию фильтров А1 при последовательном пропуске раствора: (4.2.15) 19. Уточненный расход свежей 100-процентной щелочи на регенерацию фильтра А1 при установке промежуточных баков и насосов для перекачки регенерационного раствора фильтров А2 . (4.2.16) Дальнейший расчет схемы проводится с учетом полученного значения, что приводит к уменьшению расхода как товарной щелочи на регенерацию анионитных фильтров, так и к снижению количеств нейтрализующей кислоты, подаваемой в бак-нейтрализатор. 31 Схема 4.2 – Система обессоливания воды Ёмкость, разделенная полупроницаемой мембраной. В левой половине находится концентрированный раствор, а в правой растворитель. В нашем случае это вода. Более подвижные молекулы растворителя легко проникают через соразмерные им поры мембраны в зону раствора, тогда как молекулы воды, находящиеся в малоподвижном концентрате, делают это гораздо реже. Постепенно в левой половине емкости объем раствора увеличивается, а концентрация растворенного в нем вещества снижается. Соответственно в правой половине объем воды уменьшается. Такая диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану из менее концентрированного раствора в зону более насыщенного, получила название осмос. Понятно, что концентрация двух растворов, в конце концов, сравняется и наступит равновесие систем. Давление, при котором это происходит, называется осмотическим. Ученые справедливо решили, что создав противодавление, можно добиться диффундирования молекул воды из раствора. Таким образом, принцип работы обратного осмоса заключается в создании условий, при которых полупроницаемая мембрана будет задерживать растворенные примеси и пропускать молекулы чистой воды.Метод обратного осмоса, требования к мембранам. Обессоливание или как её еще называют - обратный осмос, принцип действия которого рассмотрен выше, полностью зависит от качества полупроницаемой мембраны, поэтому к ней предъявляются определенные требования. Она должна: - обеспечивать высокую селективность, т.е. разделяющую способность 32 - иметь анизотропное (разнонаправленное) строение - отличаться производительностью, т.е. высокой проницаемостью - иметь химическую стойкость к фильтруемым средам и очищающим реагентам - обладать прочностью и стабильностью структуры. Для обратного осмоса применяют многослойные мембраны (3-5 слоев). Каждый из них выполняет свою функцию и имеет убывающие к центру диаметры пор. Материалом служат: полипропилен, фторопласт, полиэтилен и др. 4.3 Водоохранные программы В системе инженерных мероприятий по восстановлению качества вод предусмотрена разработка и реализация водоохранных программ, предусматривающих комплекс мероприятий по совершенствованию технологических процессов производства (внедрение безотходных и маловодных технологий, оборотных систем водоснабжения, многократное использование сточных вод, создание и применение малотоксичных ядохимикатов в сельском хозяйстве и др.), совершенствованию технологии очистки сточных вод, предотвращению загрязнения водных объектов поверхностным стоком с водосборной площади, создание водоохранных зон и прибрежных защитных полос, охране и восстановлению малых рек. Программным проектом предусматриваются строительство, реконструкция, расширение и модернизация сооружений по очистке сточных вод коммунального хозяйства, промышленности, теплоэнергетики и атомной энергетики, обеспечение водовыпусков датчиками по контролю за характеристиками сточных вод, строительство и реконструкция сооружений по очистке, обеззараживанию и утилизации сельскохозяйственных стоков, строительство и реконструкция сооружений ливневой канализации, обустройство водоохранных зон и прибрежных защитных полос, мероприятия на водосборах. Программой учтены мероприятия по обеспечению экологической безопасности на внутреннем водном транспорте, включая меры по предотвращению загрязнения водных объектов отходами с судов и плавсредств, локализацию и ликвидацию аварийных разливов нефтепродуктов, меры по очистке водоемов от затонувших и брошенных судов. Программным проектом предусмотрено строительство очистных сооружений практически во всех субъектах РФ. Наиболее значительные объемы работ намечены в городах Санкт-Петербург, Москва, Калининград, Архангельск, Ростов-на-Дону, Воронеж, Грозный, Пермь, Владимир, Ярославль, Чебоксары, в городах Московской, Смоленской и Читинской областей. Большие объемы строительства очистных сооружений намечены на 33 юге России - в республиках Северного Кавказа, а также в городах Урала, Сибири и Дальнего Востока. Объем необходимого финансирования для реализации мероприятий программного проекта оценивается в 297,2 млрд. рублей, в том числе на строительство и реконструкцию сооружений по очистке сточных вод и систем канализации 170,3 млрд. рублей и 46,7 млрд. рублей на мероприятия по обустройству водоохранных зон и прибрежных защитных полос водных объектов. Реализация мероприятий по строительству, реконструкции и расширению коммунальных, промышленных и сельскохозяйственных очистных сооружений, созданию водоохранных зон водных объектов и сокращению поступления загрязняющих веществ с поверхностным стоком с водосборных территорий обеспечит улучшение качества воды водных объектов, повышение класса питьевых водоисточников до 1-2 класса, что позволит существенно улучшить качество подаваемой населению питьевой воды при сокращении затрат на водоподготовку [11, 12]. 34 Заключение Охрана водных ресурсов заключается в запрещении сброса в водоемы и водотоки неочищенных вод, создании водоохранных зон, содействии процессам самоочищения в водных объектах, сохранении и улучшении условий формирования поверхностного и подземного стока на водосборах. Последовательная очистка сточных вод на современных предприятиях предполагает проведение первичной, механической очистки (удаляются легко осаждающиеся и всплывающие вещества) и вторичной, биологической (удаляются биологически разрушающиеся органические вещества). К числу важных задач относится также предотвращение загрязнения водоемов пестицидами и ядохимикатами. Для этого требуется ускорить проведение противоэрозионных мероприятий, создать пестициды, которые разлагались бы в течение 1-3 недель без сохранения ядовитых остатков в культуре. В защите водных источников от загрязнения важное значение имеет введение платы за сброс сточных вод, создание комплексных районных схем водопотребления, водоотведения и очистки сточных вод, автоматизация контроля за качеством воды в водоисточниках и разработка методов управления качеством. Экономический эффект от внедрения средозащитного мероприятия составил 221325 руб. Также было выявлено, что так как экономический коэффициент целесообразности средозащитного мероприятия больше 0,5, то мероприятие по созданию и вводу в производство очистных сооружений считается целесообразным. Необходимо подчеркнуть, что одной из радикальных мер борьбы с загрязнением служит преодоление укоренившейся традиции рассматривать водные объекты в качестве приемников сточных вод. Там, где это возможно, следует исключить в одних и тех же водотоках и водоемах либо забор воды, либо сброс сточных вод. 35 Список использованных источников 1. Авакян А.Б., Широков В.М. Комплексное использование и охрана водных ресурсов: Учеб. пособие. - Мн.: Ун-кое, 1999 г. 2. Беличенко Ю.П., Швецов М.Н. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. - М.: Россельхозиздат, 2006 г. 3. Кочановский А.М. и др. Очистка и использование сточных вод, М.: Химия, 2006 г. 4. "Экология, здоровье и природопользование в России" /Под. ред. Протасова В.Ф. - М. 1995 5. Н.А. Агаджанян, В.И. Торшин "Экология человека" - ММП "Экоцентр", КРУК 1994. 6. Бернард Небел "Наука об окружающей среде" (В 2-ух томах), "МИР" М. 1993 7. Водный Кодекс РФ от 03.06.2006 74-ФЗ. 8. Владимиров А.М., Ляхин Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. "Охрана окружающей среды." М., 1991 9. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. "Экология, здоровье и природопользование в России." М., 1995 10. Федоров Л.А. "Диоксины в питьевой воде." - Химия и жизнь, 81995 11. Фомин Г.С. Вода. "Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам." Энциклопедический справочник. М., 1995 36
