Повышение экологической безопасности очистных сооружений г. Канска

Высокий предел колебаний концентраций загрязняющих веществ на входе в КОС, вероятно, можно объяснить частыми залповыми сбросами производственных сточных вод с высокой концентрацией медленно окисляемых соединений (фурфурол).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2 - Эффективность работы очистных сооружений г. Канска

 

Показатель	Концентрация загрязняющих     веществ  на  входе  и  выходе  в  КОС, мг/л		Эффективность очистки %
	Вход	Выход	Практ.
БПКполн	1209,00	222,30	81,61
Взвешенные вещества	329,40	128,30	81,61
Нефтепродукты	1,50	0,12	92,00
Фенолы	1,20	0,15	87,50
Азот аммонийный	25,20	11,40	54,76
Фурфурол	2,00	1,80	10,00
АПАВы	0,80	0,35	56,25
НПАВы	1,70	0,25	85,29
Формальдегид	1,00	0,50	50,00
Цинк	0,08	0,04	50,00
Медь	0,45	0,08	82,22
Железо	2,30	1,10	52,17
Хром	0,12	0,04	66,67
Сульфаты	234,00	228,50	2,35
Хлориды	137,00	131,50	4,01
Нитраты	0,88	0,52	40,91
Метанол	4,50	2,10	53,33
Фосфаты	13,80	7,40	46,38
Сульфиды	0,70	0,04	94,29

 

В Таблице 2 представлен химический состав сточных вод г. Канска. Из таблицы 2 видно, что концентрации загрязняющих веществ в очищенных стоках очень высокие, поэтому очистные сооружения не справляются с очисткой.

Следовательно, целью курсовой работы является ограничение концентрации загрязняющих веществ на входе на КОС для промышленных предприятий.

 

2 Влияние очищенных сточных вод на реку Кан.

 

Качество воды определяется следующими лимитирующими показателями вредности (ЛПВ) [10]:

- рыбохозяйственным;

- токсикологическим;

- санитарно-токсикологическим;

- общесанитарным.

 

 

Сточные воды имеют интенсивную окраску и содержат вещества, оказывающие токсическое действие на водные организмы (метанол, азот аммонийный и др.) или влияющие на санитарное состояние водоемов (фенол, фурфурол).

Наиболее распространенным последствием вредного воздействия сточных вод является снижение в воде растворенного кислорода. Органические вещества, попавшие в водоем, подвергаются биохимическому разложению, при этом используется растворенный в воде кислород. Если в водоем попадают теплые воды (при этом температура в водоеме или на каком-либо участке повышается более чем на 3 - 5ОС) или поступают биогенные элементы (азот, фосфор), то может наблюдаться бурный рост сине-зеленых водорослей. При массовом отмирании происходит их гниение, сопровождающееся интенсивным потреблением кислорода. В водоеме наряду с потреблением кислорода происходит его восстановление. Однако если расход кислорода больше, чем пополнение то концентрация растворенного кислорода в воде водоема снижается, что может привести к мору рыбы. Продукты гнилостного распада сине-зеленых водорослей отравляют воду, делая ее непригодной для питья.

Сточные воды также снижают кормовую базу водоемов. Увеличение интенсивности окраски воды и количества взвешенных веществ уменьшает светопропускную способность воды. Оседающие на дно взвешенные вещества покрывают поверхность донных организмов (бентоса). Эти факторы вызывают угнетение бентоса и планктона, уменьшая тем самым кормовую базу рыб, а, следовательно, и их численность.

 

3 Основные положения и расчет норм допустимого сброса загрязняющих веществ от промышленных предприятий г. Канска

         3.1 Основные положения и исходные данные к расчету НДС

При расчете НДС учитывали: ПДС загрязняющих веществ с очищенными сточными водами после КОС. Расчет осуществлен с учетом лимитирующего показателя вредности и фонового состояния реки Кан.

Эффективность удаления загрязняющих веществ (таблица 2) принималась по фактическому опыту работы очистных сооружений (фенолы, азот нитритный, цинк, медь, марганец, фурфурол, хром, сульфаты, хлориды, метанол, фосфаты) и теоретической эффективности удаления загрязняющих веществ (БПКполн, взвешенные вещества, нефтепродукты, азот аммонийный, АПАВы, железо, формальдегид, сульфиды).

Загрязняющие компоненты представлены в таблице 2.

Допустимая концентрация загрязняющих веществ, поступающих на КОС, определяется по формуле с учетом требований ПДС и доочистки [4]

 

С= , (1)

 

где Сст – предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ в очищенных сточных водах после КОС, мг/л (таблица 2);

       А – эффективность  удаления загрязняющих веществ  на очистных сооружениях, % (таблица 2).

При расчете НДС загрязняющих веществ, поступающих на очистные сооружения, была принята технологическая схема доочистки сточных вод на фильтрах с плавающей загрузкой, в которых в качестве загрузки используется полистирол вспененный. Вспенивание загрузки осуществляется в горячую воду либо паром при температуре 100 0С. В таблице 2 дана характеристика очищенных сточных вод после фильтров ФПЗ-3.

Содержание взвешенных веществ, БПКполн на входе в очистные сооружения приняты по проектным данным (таблица 2) [2].

Допустимую концентрацию металлов, поступающих со сточными водами, рассчитывали исходя из фактической (для марганца, цинка и меди) и теоретической (для железа) эффективности их удаления на существующих очистных сооружениях, норм ПДС и доочистки.

Содержание сульфатов в сточных водах после очистных сооружений практически не меняется. Сооружения доочистки не обеспечивают сокращение этих веществ в сточных водах. Поэтому концентрация сульфатов и сульфидов на входе очистных сооружений принята равной фактическому содержанию их в сточной воде.

Расчет НДС загрязняющих веществ от промышленных предприятий проводили из условия, что концентрации их в смеси сточных вод, поступающих на КОС, должна быть меньше или равны допустимым концентрациям этих веществ на входе в очистные сооружения. То есть:

 

Ссм < ПДС. (2)

 

Концентрацию загрязняющих веществ в смеси промышленных сточных водах рассчитывали по формуле

 

Ссм= , (3)

 

где Ссм – концентрация загрязняющих веществ в сточных водах, мг/л;

      qбсв - количество сточных вод, м3/сут;

      Cбсв - концентрация загрязняющих веществ в сточных водах, мг/л;

Эффективность очистки сточных вод находится по следующей формуле:

 

Э= 100 %,  (4)

 

где Э – эффективность очистки сточных вод, %;

      Ссм – концентрация загрязняющих веществ в поступающих сточных водах, мг/л;

      Соч – концентрация загрязняющих веществ в очищенных сточных водах, мг/л (по данным лаборатории очистных сооружений).

Суточный расход сточных вод определяли по фактическому количеству рабочих дней в году. Одновременно выявляли контролируемые показатели загрязняющих веществ в промышленных сточных водах. Состав сточных вод предприятий контролируют лаборатория очистных сооружений и санитарно-промышленные лаборатории предприятий. Периодичность контроля за составом сточных вод промышленных предприятий составляла в 2007 – 2013 гг. один раз в месяц.

Массу загрязняющих веществ Мзв, допустимую к сбросу определяли по формулам согласно методическим указаниям [4]

 

Мзв=Qпр Спсв. (5)

 

Все результаты расчета нормативов допустимых концентраций сведены в Таблицу 2.

 

3.2 Расчет НДС  загрязняющих веществ от предприятий г. Канска

Концентрацию загрязняющих веществ в промышленных сточных водах определяли по формуле (3). При этом учитывали лимитирующий показатель вредности, расход производственных сточных вод и концентрацию загрязняющих веществ в промышленных сточных водах согласно рекомендациям [3] и Постановления правительства РФ №8 ст.1082 [5].

Расчет НДС проводили с учетом особенностей каждого предприятия, специфики производства, количества загрязняющих веществ и объема сточных вод. Приведен материал по фактическому и заданному сбросу загрязняющих веществ, контролируемых лабораторией очистных сооружений.

 

3.2.1 Биохимическая  и химическая потребность кислорода

Согласно проекту [2] концентрация загрязняющих веществ по БПКполн., в сточных водах г. Канска на входе в КОС должна быть 448,5 мг/л.

Рассмотрим количество загрязняющих веществ по БПКполн., поступающих от промышленных предприятий г. Канска.

По таблице 3 фактический сброс по БПК превышает НДС. Принимаем показатель по БПКполн в пределах 448,5 мг/л [4]. Практически по всем показателям допустимый сброс не достигнут.

3.2.2 Взвешенные  вещества

В Таблице 3 представлены нормы допустимого сброса СВ сточных вод от предприятия, которые рассчитаны по формулам, кг/ч

 

М2 = , (6)

 

НДС=М2 < Qрасч,  (7)

где М2 – фактическая концентрация загрязняющих веществ сточных вод г. Канска, мг/л;

       М  -масса загрязняющий веществ рассчитанная по формуле 5;

       М.1  –масса загрязняющих веществ поступающие с бытовыми промышленными водами;

      Qрасч – расчетная концентрация загрязняющих веществ на входе в КОС, кг/ч.

Таблица 3 – Расчет загрязняющих веществ промышленных сточных вод     КОС г. Канска

Ингредиент	Количество загрязняющих веществ
	Городские сточные воды	Бытовые сточные воды		Промышленные сточные воды
	Кг/час	Мг/л	кг/час	Мг/л	кг/час
БПКпол	750,000	180,000	225,000	420,000	525,000
Взвещенные в-ва	650,000	110,000	137,500	410,000	512,500
Рыбохозяйственный ЛПВ
Нефтепродукты	0,4625	0,3	0,375	0,07	0,088
Фенол	0,125	0,005	0,006	0,095	0,119
Токсилогический ЛПВ
Азот аммонийный	37,500	18,000	22,500	12,000	15,000
Фурфурол	0,35	0,100	0,125	0,18	0,225
АПАВы	2,928	0,985	1,231	1,358	1,697
НПАВы	3,573	1,200	1,500	1,658	2,073
Формальдегид	0,893	0,100	0,125	0,614	0,768
Цинк	0,125	0,030	0,040	0,068	0,085
Медь	0,015	0,010	0,013	0,002	0,003
Железо	8,573	2,200	2,750	4,658	5,823
Хром	0,143	0,003	0,004	0,111	0,139
Санитарно-токсилогический ЛПВ
Сульфаты	585,000	80,000	100,000	388,000	485,000
Хлориды	328,750	45,000	56,250	218,000	272,500
Нитраты	20,000	5,000	6,250	11,000	13,750
Общесанитарный ЛПВ
Метанол	2,500	0,100	0,125	0,900	2,375
Фосфаты	12,500	2,000	2,500	8,000	10,000
Сульфиды	2,500	1,000	1,250	1,000	1,250