Комарова Л.Ф. и др. Экологическая безопасность хозяйственной деятельности

Подождите немного. Документ загружается.

141

Продолжение таблицы 4

1 2 3 4

Температура

Летняя температура воды после

спуска сточных вод не должна

повышаться более чем на 3 °С в

сравнении со среднемесячной

температурой самого жаркого

месяца за последние 10 лет

Температура не

должна повы-

шаться более

чем на 5°С по

сравнению с

естественной

температурой

воды

Реакция рН 6,5-8,5 6,5-8,5 6,5-8,5

Минеральный со-

став

Не должен пре-

вышать по су-

хому остатку -

1000 мг/л, в т.

ч. хлоридов

350 мг/л, суль-

фатов 500 мг/л

–

Нормируется

согласно такса-

ции рыбохозяй-

ственных вод-

ных объектов

Растворенный

кислород

Не менее

4,0 мг/л 4,0 мг/л 6,0 мг/л

в любой период года в пробе, отобранной

до 12 ч дня

Биохимическое

потребление кисло-

рода (БПКп)

Не более

2,0 мг О

/л 4,0 мг О

/л 3,0 мг/л

Химическое по-

требление кислоро-

да (ХПК)

Не более

–

15,0 мг/л 30,0 мг/л

Химические

вещества

Не должны содержаться в воде водотоков и водо-

емов в концентрациях, превышающих нормативы

ПДК или ОДУ

142

Основы нормирования в санитарной охране водоемов базиру-

ются на ПДК отдельных вредных веществ. Сумма концентраций

всех веществ, выраженных в долях от соответствующих ПДК для

каждого вещества в отдельности, не должна превышать единицы:

где С

, С

iпр.д

- соответственно концентрации и ПДК вредных ве-

ществ в водоеме.

Большое значение имеет правильная организация выпуска

сточных вод в водоемы, которая определяет процесс разбавления и

дальнейшее самоочищение, связанное со способностью водоемов к

ликвидации загрязняющих примесей и восстановлению природных

качеств воды.

Условия отведения сточных вод в водные объекты определя-

ются с учетом:

– степени возможного смешения и разбавления сточных и при-

родных вод;

– фонового качества воды водного объекта выше места рас-

сматриваемого выпуска сточных вод;

– нормативов качества воды водоемов применительно к виду

водопользования.

Ранее качество воды водных объектов нормировалось по пре-

дельно допустимым сбросам (ПДС), расчет которых основан на

классических положениях гидрологии и гидродинамике. В развитие

нового Водного кодекса РФ и постановления Правительства РФ от

23.07.2007 г. №469 «О порядке утверждения нормативов допусти-

мых сбросов веществ и микроорганизмов водные объекты для во-

допользователей» приказом МПР России была утверждена методи-

ка разработки нормативов допустимых сбросов (НДС), которая ба-

зируется на физических, химических, биологических (в т.ч. микро-

биологических и паразитологических) и иных показателях состава

и свойства водных объектов, определяющих пригодности ее для

конкретных целей водопользования или устойчивого функциони-

рования экологической системы.

Территориальные органы Росводресурсов с участием Госком-

рыболовства, Росгидромета и Роспотребнадзора разрабатывают

нормативы допустимого воздействия (НДВ) на водные объекты на

д.iпр

≤

∑

143

основании предельно допустимых концентраций в совокупности от

всех источников в пределах речного бассейна или его части. НДВ

разрабатывается не на все вещества, а на 10 – 15 приоритетных в

течении 2 – 3 лет на те водохозяйственные участки, которые под-

вергаются или могут быть подвергнуты в течение ближайших 5 лет

существенным антропогенным нагрузкам.

8.6 ПУТИ УМЕНЬШЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА СТОЧНЫХ ВОД И

ИХ ЗАГРАЗНЕННОСТИ

Радикальным решением проблемы сохранения природных ре-

сурсов, в том числе и водной среды, от влияния хозяйственной дея-

тельности является создание и внедрение в промышленность мало-

отходных и безводных технологических процессов. Под такими

процессами понимают отдельное производство или совокупность

производств, в результате деятельности которых минимизируется

отрицательное воздействие на окружающую среду. По существу

малоотходная технология представляет собой сочетание организа-

ционно-технических процессов и способов подготовки сырья и ма-

териалов, обеспечивающих комплексное использование сырья и

энергии. При практической реализации малоотходной технологии

большинство отходов, по существу, является сырьем, которое мо-

жет быть использовано для получения полезной продукции.

Отработавшие воды можно отнести к основным отходам

большинства предприятий. Действующие системы очистки вклю-

чают сбор, транспортирование, а затем соответствующую очистку

воды. При этом эффективность очистки сточных вод должна быть

такой, чтобы остаточное содержание загрязнений было меньше су-

ществующих предельно допустимых концентраций из-за аддитив-

ного действия веществ одного лимитирующего признака вредно-

сти, а это неизбежно связано с большими капитальными и эксплуа-

тационными затратами.

Развитие систем оборотного и последовательного использова-

ния воды способствует резкому, примерно в 20-25 раз, уменьшению

объемов водопотребления и водоотведения, однако не исключает,

как правило, сброса в водные объекты засоленных, так называемых

продувочных вод.

144

Чтобы добиться полного исключения сброса в водоемы загряз-

няющих веществ в сравнительно короткий срок, необходимо разра-

ботать и поэтапно внедрить замкнутые системы водопользования

отдельных производств. Создание замкнутых систем водообеспе-

чения позволяет снизить удельные расходы свежей воды и, следо-

вательно, сточных вод на единицу продукции.

Свежая вода из водных источников должна использоваться

только для подпитки замкнутых систем, для питьевых и хозяйст-

венно-бытовых целей, а также для специальных технологических

операций, где не могут быть применены очищенные сточные воды.

Современные технологии и техника очистки обеспечивают по-

лучение воды по существу любой заданной степени чистоты из лю-

бой сточной воды, т.е. создание замкнутых водооборотных систем

может тормозиться только причинами экономического характера.

В основу современных технологических систем с многократ-

ным использованием воды и минимальным воздействием на окру-

жающую среду положены принципы совершенствования как основ-

ных технологических процессов, так и систем использования и очи-

стки воды. К первым относятся: разработка новых технологиче-

ских процессов с сокращением или полным исключением воды из

технологических операций, комплексная пере-работка исходного

сырья и продуктов, совершенствование технологических процессов

и аппаратов, применение безводного сырья или его предваритель-

ное обезвоживание. Вторые включают: полную очистку всех про-

изводственных, хозяйственно-бытовых и ливневых сточных вод на

локальных и общих очистных сооружениях с получением воды,

пригодной для использования в замкнутых водооборотных систе-

мах; внедрение современных интенсивных методов и аппаратов для

очистки воды; утилизацию ценных компонентов сточных вод; вне-

дрение аппаратов воздушного охлаждения; организацию систем

оборотного, повторного и многократного использования воды.

Все перечисленные мероприятия являются составными частя-

ми организации производства с минимальными отходами, количе-

ство которых определяется общим уровнем развития той или иной

отрасли народного хозяйства, экономическими, экологическими и

другими факторами. Разрабатывать подобные системы следует с

учетом не только технологических особенностей предприятий и

образующихся производственных отходов, но и имеющихся источ-

ников исходной воды и ее качества, наличия других источников

145

загрязнения (кроме производственных) и возможных потребителей

отходов, а также особенностей промышленного региона в целом.

Затраты на создание бессточных производств определяются в

значительной степени технологией этих производств и эффектив-

ностью методов локальной очистки сточных вод. По-видимому, в

большинстве случаев организация бессточных производств эконо-

мически оправдана вследствие получения дополнительной продук-

ции, извлекаемой из воды, отсутствия необходимости строительст-

ва крупных сооружений для транспортировки и очистки природной

воды, строительства сооружений для очистки сточных вод до тре-

буемого качества, в случае спуска их в природные водоемы, пре-

дотвращения возможности загрязнения водоемов в случае аварий и

других непредвиденных причин и т.д.

8.7 СХЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДЫ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ

По характеру использования воды системы производственного

водоснабжения подразделяются на прямоточные, оборотные, с

последовательным (повторным) использованием воды. Схемы мо-

гут быть также комбинированными (смешанными), включающими

вышеперечисленные.

При прямоточном и последовательном водоснабжении коли-

чество сточных вод, отводимых в водоем, определяется объемом

воды, подаваемым предприятию Q

, за исключением безвозвратно-

го расхода и потерь ее в одном или нескольких производствах Q

пп

при очистке Q

оч

ст

= Q

– (Q

пп

+ Q

оч

Наиболее перспективны системы оборотного водоснабжения.

Они исключают сброс сточных вод в водоем и являются в настоя-

щее время обязательными для промышленности.

Необходимость создания замкнутых систем производственного

водоснабжения определяется тремя основными факторами: дефи-

цитом воды; исчерпанием ассимилирующей способности водных

объектов, предназначенных для приема сточных вод; экономиче-

скими преимуществами по сравнению с прямоточными системами

водоснабжения и очисткой сточных вод перед сбросом их в водные

объекты до требований, предъявляемых водоохранным контролем.

146

Под замкнутой системой водного хозяйства промышленного

предприятия понимается система, в которой вода используется в

производстве многократно без очистки или после соответствующей

обработки, исключающей образование каких-либо отходов и сброс

сточных вод в водоём.

Под замкнутой системой водного хозяйства территориально

- производственного комплекса или района понимается система,

включающая использование поверхностных вод, очищенных про-

изводственных и городских сточных вод на промышленных пред-

приятиях, на земледельческих полях орошения, для поддержания

уровня воды в водоёмах и т.п., исключающих образование каких-

либо отходов и сброс сточных вод в водоём.

Оборотное водоснабжение можно осуществлять и виде единой

схемы для всего промышленного предприятия (централизованная

схема), либо в виде отдельных циклов для одного цеха или группы

цехов (децентрализованная схема).

В замкнутых схемах водоснабжения на предприятиях вместо

свежей воды используют охлаждённую незагрязнённую либо очи-

щенную сточную воду. Подпитка замкнутых систем свежей водой

допускается в случае, если очищенных сточных вод недостаточно

или они не могут быть использованы по условиям технологии для

восполнения потерь воды в этих системах. Свежая вода расходует-

ся только для питьевых и хозяйственно-бытовых целей.

На промышленных предприятиях применяют три основные

схемы оборотного водоснабжения.

В схеме с охлаждением воды она является теплоносителем и в

процессе использования не загрязняется, а только нагревается; пе-

ред повторным использованием её охлаждают в прудах-

охладителях, брызгальных бассейнах, башенных и вентиляторных

градирнях.

В схеме с очисткой воды она в производстве не нагревается, но

загрязняется, перед возвращением в технологический процесс под-

вергается очистке. В зависимости от характера содержащихся в во-

де примесей и требований к качеству оборотной воды, могут при-

меняться различные методы очистки и их комбинации.

Третья схема с очисткой и охлаждением оборотной воды, при

возвращении в производство подвергается очистке и охлаждению.

147

8.8 ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ И УСТАНОВКИ

Существующие методы очистки воды весьма различны как по

достижимой эффективности, так и по капитальным и эксплуатаци-

онным затратам. Рациональный способ очистки должен выбираться

с учетом этих обстоятельств при обязательном условии детального

ознакомления с производством.

Производственные сточные воды, в зависимости от вида за-

грязняющих веществ и их концентрации, а также от количества

сточных вод и мест их образования, отводятся общим или несколь-

кими самостоятельными потоками. Целесообразность разделения

или объединения отдельных потоков является одним из наиболее

актуальных вопросов, от правильного решения которого зависит

сметная стоимость строительства и затраты на эксплуатацию очи-

стных сооружений, надежность охраны водоемов от загрязнения и

рентабельность основного производства.

Не всегда целесообразно совместное отведение даже сточных

вод одинакового состава, но различных по концентрации в них за-

грязняющих веществ. Если эти вещества представляют товарную

ценность, то экономичнее извлекать их из наиболее концентриро-

ванных сточных вод и уже потом смешивать слабоконцентриро-

ванные стоки для их последующей очистки.

Раздельная очистка сточных вод предпочтительнее и в том

случае, если загрязняющие вещества легко удаляются из воды.

Нецелесообразно объединение сточных вод, содержащих зна-

чительное количество механических примесей минерального про-

исхождения, а также нефть и масла с бытовыми сточными водами.

Такое объединение усложняет технологию очистки, препятствует

возможности повторного использования производственных сточ-

ных вод и извлечению из них ценных примесей.

Все методы очистки сточных вод могут быть разделены на де-

структивные и регенеративные.

Под деструктивными понимают такие методы, при которых

загрязняющие воду вещества подвергаются разрушению. Обра-

зующиеся продукты распада удаляются из воды в виде газов, осад-

ков или остаются в растворе, но уже в обезвреженном виде. Чаще

всего это происходит при использовании естественных или искус-

ственных окислительных процессов.

148

Регенеративные методы решают две задачи: очистку сточных

вод и утилизацию ценных веществ. Практически нередко прихо-

дится совмещать обе группы методов, а также проводить стадии

предварительной очистки и доочистки.

Методы очистки сточных вод можно подразделить также на

гидромеханические, химические, физико-химические, термические,

электрохимические, биохимические. Классификация методов очи-

стки сточных вод приведена на рисунке 11.

Во всех случаях очистки стоков первой стадией являются ме-

ханические методы, предназначенные для удаления взвесей и дис-

персно-коллоидных частиц. К ним относятся: процеживание на ре-

шетках и ситах; отстаивание в песколовках, отстойниках и нефте-

ловушках; осветление в осветлителях со слоем взвешенного осадка

и контактных; центрифугирование в гидроциклонах; фильтрование

через фильтрующие перегородки или зернистые материалы.

Значительно более сложные методы приходится применять для

очистки воды от коллоидных и, тем более, растворенных частиц.

Выбор метода зависит от того, в каком состоянии находится веще-

ство - коллоидном, молекулярном или диссоциированном на ионы.

Для удаления коллоидных частиц используют физико-

химические методы - флотацию, коагуляцию и флокуляцию, нару-

шающих кинетическую устойчивость этих частиц.

Физико-химические методы применяются также для удаления

растворенных примесей. Для веществ, находящихся в мо-

лекулярном состоянии, успешно используются различные сорбен-

ты, десорбция аэрированием, экстракция, дистилляция, мембран-

ные методы. Для извлечения веществ, диссоциированных на ионы,

пригодны ионный обмен, обратный осмос, магнитная обработка

воды.

Химические методы очистки являются деструктивными, но

наиболее изученными и до сих пор широко применяемыми из-за

высокой степени очистки. К ним можно отнести использование ре-

акций химического взаимодействия при объединении различных

стоков (чаще всего в целях нейтрализации кислых и щелочных

сточных вод, а в некоторых случаях с целью удаления содержащих-

ся в стоках компонентов в виде малорастворимых соединений),

окислительно-восстановительные процессы (хлорирование, озони-

рование, окисление кислородом воздуха и др.).

149

Классификация методов очистки сточных вод по А.И. Родионову

Очистка от суспендированных и

эмульгированных примесей

Методы очистки от

грубодисперсных

примесей

Методы очистки от

мелкодисперсных

примесей

Методы очистки от

минеральных

примесей

Методы очистки от органических примесей

Методы очистки

от газов

Методы устранения

и уничтожения

нерастворенных и

растворенных

примесей

Очистка от растворенных примесей

Регенеративные

Экстракция

Ректификация

Эвапорация

Ультрафильтра-

ция

Деструктивные

Биохимические

Жидкофазное

окисление

Парофазное

окисление

Химическое

окисление

Радиационное

окисление

Электрохимичес-

кое окисление

Процеживание

Отстаивание

Флотация

Осветление во

взвешенном

осадке

Центробежное

фильтрование

и отстаивание

Фильтрация

Коагуляция

Флокуляция

Электрокоагу-

ляция

Электрофлота-

ция

Адсорбция

Отдувка

(десорбция)

Нагрев

Реагентные

Устранение

Закачка в

скважины

Захоронение

Закачка в

глубины морей

Термическое

уничтожение

Дистилляция

(выпаривание)

Ионный обмен

Обратный осмос

Электродиализ

Замораживание

Реагентные

Кристаллизация

Магнитная

обработка

Электрохимичес-

кие

Рис

нок 11 – Класси

икация методов очистки сточных вод

150

В последнее время все более широкое распространение полу-

чают электрохимические методы - анодное окисление и катодное

восстановление, электрокоагуляция, электрофлотация, электродиа-

лиз. Все эти процессы протекают на электродах при пропускании

через сточную воду постоянного электрического тока. Они позво-

ляют извлекать из сточных вод ценные продукты при относительно

простой автоматизированной технологической схеме очистки. Не-

достаток электрохимических методов - их высокая энергоемкость.

Если в сточных водах имеются весьма вредные вещества, при-

меняют термические методы, позволяющие уничтожить эти при-

меси, например, при сжигании. Такой процесс применим для обез-

вреживания органических примесей сточных вод. Для очистки ми-

нерализованных сточных вод из термических методов можно ис-

пользовать выпаривание, адиабатное испарение, вымораживание и

др.

Биохимические методы основаны на жизнедеятельности мик-

роорганизмов, которые способствуют окислению или восстановле-

нию органических веществ, находящихся в сточных водах в виде

тонких суспензий, коллоидов или в растворенном состоянии и яв-

ляющихся для микроорганизмов источником питания и дыхания, в

результате чего и происходит удаление указанных загрязнений.

Биохимическая очистка может осуществляться в естественных и

искусственных, в аэробных и анаэробных условиях, применяется

для глубокой очистки сточных вод.

На практике приходится обычно применять комбинацию ука-

занных методов.

9. ЗАЩИТА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОТ

АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

9.1 ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРАВОВЫЕ ВОПРОСЫ ОХРАНЫ

АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Атмосферный воздух, являясь источником жизни человека,

растительного и животного мира, служит одновременно основой