Загрязнение сточными водами
Загрязнение сточными водами
Министерство образования Российской Федерации
Уссурийский Государственный Педагогический Институт
Биолого-химический факультет
Курсовая работа
Загрязнение сточными водами
Выполнил:
студентка 2 курса 521 группы
Ястребкова С. Ю._________
Научный руководитель:
______________________________
Уссурийск, 2001 г.
Содержание:
Введение……………………………………………………………………..…3
I.1. Источники загрязнения внутренних водоемов…………………4
I.2. Выпуск сточных вод в водоемы……………………………………..7
II.1. Методы очистки сточных вод…………………………………….…9
Заключение………………………………………………………………….11
Приложение…………………………………………………………………13
Список литературы……………………………………………………..22
Введение
Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в
процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода
имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна
необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и
животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.
Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского
хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение
культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет
проблемы обеспечения водой.
Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход
воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3.
При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.
Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность,
черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому
увеличению потребности в воде. Значительное кол-во воды расходуется для
потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности
населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-
бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.
Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все
более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде
заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для
решения этой проблемы.
На современном этапе определяются такие направления рационального
использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное
воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических
процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к
минимуму потребление свежей воды.
I.1. Источники загрязнения внутренних водоемов
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических,
химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием
в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут
создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования,
нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения
Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие
типы:
механическое - повышение содержания механических примесей,
свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;
химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ
токсического и нетоксического действия;
бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных
патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;
радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или
подземных водах;
тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.
Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является
недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных
предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при
разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и сплаве
лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы
первичной обработки льна, пестициды и т.д. Загрязняющие вещества, попадая в
природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в
основном проявляются в изменении физических свойств воды, в частности,
появление неприятных запахов, привкусов и т.д.); в изменении химического
состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии
плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов.
Сточные воды разделяют на три группы: фановые, или фекальные;
хозяйственно-бытовые, включающие стоки от камбуза, душей, прачечных и др.;
подсланевые, или нефтесодержащие. Для фановых сточных вод характерно
высокое бактериальное загрязнение, а также органическое
загрязнение(химическое потребление кислорода достигает1500-2000мг/л.).
объём этих вод сравнительно невелик. - Хозяйственно бытовые сточные воды
характеризуются невысоким органическим загрязнением. Эти сточные воды
обычно сбрасываются за борт судна по мере образования. Сброс их запрещён
только в зоне санитарной охраны. Подсланевые воды образуются в машинных
отделениях судов. Они отличаются высоким содержанием нефтепродуктов.(6)
Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и
выбросами производства. Количественный и качественный состав их
разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических
процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические
примеси, в т.ч. и токсические, и содержащие яды.
К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-
туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и
т.д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др.
Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.
Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие,
нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические
и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы,
фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой
группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие
которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается
биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели
воды.
Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными
загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в
водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную
пленку, растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты, осевшие на
дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска,
поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода,
появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические
свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают
непригодной для употребления тонну воды.
Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он
содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. При этом
резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения,
вода приобретает специфический запах карболки.
На жизнь населения водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-
бумажной промышленности. Окисление древесной массы сопровождается
поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры,
мальков и взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют
воду и ухудшают ее физико-химические свойства. На рыбах и на их корме -
беспозвоночных - неблагоприятно отражаются молевые сплавы. Из гниющей
древесины и коры выделяются в воду различные дубильные вещества. Смола и
другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много кислорода,
вызывая гибель рыбы, особенно молоди и икры. Кроме того, молевые сплавы
сильно засоряют реки, а топляк нередко полностью забивает их дно, лишая рыб
нерестилищ и кормовых мест.
Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки.
Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными
микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным.
Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше,
чем воды, в которой они живут.
Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1л и
более), подлежат захоронению в подземные бессточные бассейны и специальные
резервуары.
Рост населения, расширение старых и возникновение новых городов
значительно увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти
стоки стали источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и
гельминтами. В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические
средства, широко используемые в быту. Они находят широкое применение также
в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические
вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают
значительное влияние на биологический и физический режим водоемов. В
результате снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется
деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.
Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и
минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе со струями
дождевой и талой воды. В результате исследований, например, доказано, что
инсектициды, содержащиеся в воде в виде суспензий, растворяются в
нефтепродуктах, которыми загрязнены реки и озера. Это взаимодействие
приводит к значительному ослаблению окислительных функций водных растений.
Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе, а
по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как
на отдельные органы, так и на организм в целом.
В связи с интенсификацией животноводства все более дают о себе знать
стоки предприятий данной отрасли сельского хозяйства.
Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные
жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и
целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов,
предприятий мясомолочной, консервной и кондитерской промышленности,
являются причиной органических загрязнений водоемов.
В сточных водах обычно около 60% веществ органического происхождения,
к этой же категории органических относятся биологические (бактерии, вирусы,
грибы, водоросли) загрязнения в коммунально-бытовых, медико-санитарных
водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий.
Нагретые сточные воды тепловых ЭС и др. производств причиняют
“тепловое загрязнение”, которое угрожает довольно серьезными последствиями:
в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что
отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, при этом возникают
благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых
водорослей - так называемого “цветения воды”. Загрязняются реки и во время
сплава, при гидроэнергетическом строительстве, а с началом навигационного
периода увеличивается загрязнение судами речного флота.
I.2. Выпуск сточных вод в водоемы
Количество сточных вод, выпускаемых в сточные объекты, определяется при
помощи предельно допустимого сброса (ПДС). Под ПДС понимается масса
вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с
установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с
целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. Расчёт ПДС
производится по наибольшим среднечасовым расходом сточных вод q (в м3/ч)
фактического периода спуска сточных вод. Концентрация загрязнений S’ст
выражается в мг/л (г/м3), а ПДС - в г/ч. ПДС с учётом требований к составу
и свойствам воды в водных объектах определяется для всех категорий
водопользования как произведение:
[pic]. (2)
Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод
от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса
сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура,
уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи); на
поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется
осадок; изменяется химический состав воды (увеличивается содержание
органических и неорганических веществ, появляются токсичные вещества,
уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.);
изменяется качественный и количественный бактериальный состав, появляются
болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для
питьевого, а часто и для технического водоснабжения; теряют
рыбохозяйственное значение и т.д.
Общие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные
водоемы определяются народнохозяйственной их значимостью и характером
водопользования. После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение
качества воды в водоемах, однако это не должно заметно отражаться на его
жизни и на возможности дальнейшего использования водоема в качестве
источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий,
рыбохозяйственных целей.
Наблюдение за выполнением условий спуска производственных сточных вод в
водоемы осуществляется санитарно-эпидемиологическими станциями и
бассейновыми управлениями.
Нормативы качества воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-
бытового водопользования устанавливают качество воды для водоемов по двум
видам водопользования: к первому виду относятся участки водоемов,
используемые в качестве источника для централизованного или
нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для
водоснабжения предприятий пищевой промышленности; ко второму виду - участки
водоемов, используемые для купания, спорта и отдыха населения, а также
находящиеся в черте населенных пунктов.
Отнесение водоемов к тому или иному виду водопользования проводится
органами Государственного санитарного надзора с учетом перспектив
использования водоемов.
Приведенные в правилах нормативы качества воды водоемов относятся к
створам, расположенным на проточных водоемах на 1 км выше ближайшего по
течению пункта водопользования, а на непроточных водоемах и водохранилищах
на 1 км в обе стороны от пункта водопользования.
Большое внимание уделяется вопросам предупреждения и устранения
загрязнений прибрежных районов морей. Нормативы качества морской воды,
которые должны быть обеспечены при спуске сточных вод, относятся к району
водопользования в отведенных границах и к створам на расстоянии 300 м в
стороны от этих границ. При использовании прибрежных районов морей в
качестве приемника производственных сточных вод содержание вредных веществ
в море не должно превышать ПДК, установленные по санитарно-
токсикологическому, обще санитарному и органолептическому лимитирующим
показателям вредности. При этом требования к спуску сточных вод
дифференцированы применительно к характеру водопользования. Море
рассматривается не как источник водоснабжения, а как лечебный
оздоровительный, культурно бытовой фактор.
Поступающие в реки, озера, водохранилища и моря загрязняющие вещества
вносят значительные изменения в установившийся режим и нарушают равновесное
состояние водных экологических систем. В результате процессов превращения
загрязняющих водоемы веществ, протекающих под воздействием природных
факторов, в водных источниках происходит полное или частичное
восстановление их первоначальных свойств. При этом могут образовываться
вторичные продукты распада загрязнений, оказывающих отрицательно влияние на
качество воды.
Самоочищение воды водоемов - это совокупность взаимосвязанных
гидродинамических, физико-химических, микробиологических и
гидробиологических процессов, ведущих к восстановлению первоначального
состояния водного объекта. В связи с тем, что в сточных водах промышленных
предприятий могут содержаться специфические загрязнения, их спуск в
городскую водоотводящую сеть ограничен рядом требований. Выпускаемые в
водоотводящую сеть производственные сточные воды не должны: нарушать работу
сетей и сооружений; оказывать разрушающего воздействия на материал труб и
элементы очистных сооружений; содержать более 500мг/л взвешенных и
всплывающих веществ; содержать вещества, способные засорять сети или
отлагаться на стенках труб; содержать горючие примеси и растворенные
газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси;
содержать вредные вещества, препятствующие биологической очистке сточных
вод или сбросу в водоем; иметь температуру выше 40 С. Производственные
сточные воды не удовлетворяющие этим требованиям, должны предварительно
очищаться и лишь после этого сбрасываться в городскую водоотводящую сеть.
II.1. Методы очистки сточных вод
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения
воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были
невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с
резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным
загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и
утилизировать их.
Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или
удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения -
сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется
сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).
Методы очистки сточных вод можно разделить на механические,
химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются
вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется
комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном
случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.
Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем
отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные
частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами,
песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а
поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями,
отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых
сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%,
многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.
Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют
Страницы: 1, 2
|