Очистка грунтовых вод, загрязнённых предприятием ООО «ПолимерЦвет

 

 

Министерство образования и  науки РФ

Федеральное агенство по образованию

ГОУ ВПО «Сибирская Государственная Геодезическая Академия»

ИК и ГИС

Кафедра Безопасности Жизнедеятельности

 

 

 

 

Курсовая работа по предмету «Системы защиты среды обитания»

Тема:

Очистка грунтовых вод, загрязнённых предприятием ООО «ПолимерЦвет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение                         2

Описание и месторасположение        3

Качество питьевой воды         4

Практическая часть          12

Построение карты гидроизогип        12

Построение гидрогеологических разрезов.      14

Баланас подземных вод          15

Химический Состав подземных вод        17

Очистка сточных  вод предприятием «ПолимерЦвет    21

Очистка грунтовых вод          23

Заключение           24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ведение.

В большинстве  случаев загрязнение пресных вод остаётся невидимым, поскольку загрязнители растворены в воде. Но есть и исключения: пенящиеся моющие средства, а также плавающие на поверхности нефтепродукты и неочищенные стоки. Есть несколько природных загрязнителей. Находящиеся в земле соединения алюминия попадают в систему пресных водоёмов в результате химических реакций. Паводки вымывают из почвы лугов соединения магния, которые наносят огромный ущерб рыбным запасам. Однако объём естественных загрязняющих веществ ничтожен по сравнению с производимыми человеком . Ежегодно в водные бассейны попадают тысячи химических веществ с непредсказуемым действием, многие из которых представляют собой новые химические соединения. В воде могут быть обнаружены повышенные концентрации токсичных тяжелых металлов (как кадмия, ртути, свинца, хрома), пестициды, нитраты и фосфаты, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества (ПАВы). Как известно, ежегодно в моря и океаны попадает до 12 млн тонн нефти. Определенный вклад в повышение концентрации тяжелых металлов в воде вносят и кислотные дожди. Они способны растворять в грунте минералы, что приводит к увеличению содержания в воде ионов тяжелых металлов. С атомных электростанций в круговорот воды в природе попадают радиоактивные отходы. Сброс неочищенных сточных вод в водные источники приводит к микробиологическим загрязнениям воды. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 80 % заболеваний в мире вызваны неподобающим качеством и антисанитарным состоянием воды. В сельской местности проблема качества воды стоит особенно остро — около 90 % всех сельских жителей в мире постоянно пользуются для питья и купания загрязненной водой.

Загрязнению подвергаются не только поверхностные, но и подземные  воды. 
В целом состояние подземных вод оценивается как критическое и имеет опасную тенденцию дальнейшего ухудшения.

Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов) вслед за другими элементами окружающей среды испытывают загрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека. Подземные воды страдают от загрязнений нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов металлургических заводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, не канализированных населенных пунктов. 
Происходит ухудшение качества воды в результате подтягивания некондиционных природных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен квадратных километров.

Из загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота.

Описание  и место расположения

Новосибирской области, Ленинском  районе на улице Станционная 32

 

Вот уже пять лет компания ООО «ПолимерЦвет» производит нанесение порошкового полимерного покрытия и заняла в этой области одно из лидирующих мест на рынке г. Новосибирска.

Деятельность  компании ООО «ПолимерЦвет» всегда была ориентирована на улучшение качества и сервиса путем развития производственных процессов и внимания к требованиям клиентов.

Постоянство качества и надежность продукции гарантированы  системой, что позволяет на всех промежуточных стадиях производства - от приема заказов до готовой упакованной  продукции обеспечивать постоянный контроль соответствия стандартам качества.

Квалифицированный и постоянно обучаемый персонал нашей компании, гарантирует последовательность методов работы и улучшение производственного  процесса. Все это позволяет обеспечивать постоянство высококачественных услуг  по порошковой полимерной покраске и  соответствовать реальным запросам рынка.

В настоящее время  компания ООО «ПолимерЦвет» является одной из крупнейших в г.Новосибирске по объемам выполняемых работ. В производственном процессе задействованы два цеха порошковой покраски, что обеспечивает покраску 400 кв.м изделий за одну смену. 
 
Используемое оборудование позволяет обеспечивать качество покраски при сохранении высокой производительности труда.

В качестве окрасочного  оборудования используются установки  для нанесения порошковой краски «ZEUS» итальянского производства.

Термоотверждаемые порошковые краски – это краски, которые не содержат летучих растворителей. Применение таких красок позволяет существенно сократить выбросы в атмосферу. ООО «ПолимерЦвет» всегда внимательно относится к вопросам качающихся охраны окружающей среды и старается в производственных процессах ограничить до минимума риск для окружающей среды.

Кроме основного направления деятельности по нанесению порошковой полимерной краски, ООО «ПолимерЦвет» занимается изготовлением металлоконструкций и различных изделий из металла.

 

КАЧЕСТВО  ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

 
Для оценки качества воды применяют  физические, химические, бактериологические и технологические методы анализа. При учете динамики состава воды в источниках водоснабжения важно, чтобы данные анализа совпадали с биологическими показателями и отражали качество именно той воды, которая будет поступать в водозабор и направляться на обработку. Поэтому выбор источника водоснабжения и отбор проб из него следует проводить в строгом соответствии с ГОСТом. 
 
Характеристика физических показателей качества воды 
 
При оценке качества воды источника необходимо знать ее физические показатели (температуру, запах, вкус, мутность и цветность). 
 
Температура воды.  
 
Температура природных вод зависит от их происхождения. Воды подземных источников отличаются постоянством температуры, причем с увеличением глубины залегания вод сезонные колебания температуры уменьшаются.   Наоборот, температура вод открытых водоемов (рек, прудов, водохранилищ) претерпевает значительные изменения, связанные с нагреванием и остыванием водоемов. Помимо сезонных изменений на температуру воды в отдельных местах открытых водоемов влияет поступление в них подземных вод, а также тепловых выбросов промышленности. Оптимальная температура  воды, используемой для питья, составляет 7—11 °С. 
 
Прозрачность или мутность воды.  
 
Природные воды, особенно поверхностные, почти никогда не бывают прозрачными из-за наличия в них взвешенных частиц глины, песка, ила, водорослей и других веществ минерального или органического происхождения. 
 
Причиной мутности речных и озерных вод могут быть составные части почв и горных пород, вымываемые реками из своего русла, а также талые воды и ливневый смыв, т. е. твердые осадки, смываемые дождями с почвы лесов, полей, лугов и улиц населенных пунктов. Ливневый смыв в период сильных дождей повышает мутность воды в несколько раз. В больших водоемах помутнение воды происходит за счет взмучивания осадков со дна вследствие волнения в ветреную погоду, в результате массового развития одноклеточных водорослей и по другим причинам. 
 
    

Цветность воды. 
 
        Чистая вода, взятая в малом объеме, бесцветна. В толстом слое она имеет голубовато-зеленый оттенок. Другие оттенки свидетельствуют о наличии в ней различных растворенных и взвешенных примесей. Для выяснения природы цветной воды необходимо в каждом конкретном случае установить  причину ,вызвавшую появление того или иного цвета. 
 
         Изменение цветности воды в основном обусловливают органические соединения, которые в природных водах весьма разнообразны. Некоторые из них входят в состав организмов, населяющих воду, а часть является продуктами их жизнедеятельности или распада. В природной воде установлено присутствие гумусовых и дубильных веществ, белково- и углеводоподобных соединений, жиров, органических кислот и витаминов. Иногда источником окрашенных органических соединений в водоемах служат промышленные и бытовые сточные воды. Коллоидные железистые соединения придают воде оттенки от желтоватых до зеленых. 
 
Цветность воды выражается в градусах и определяется фотометрически — путем сравнения проб испытуемой жидкости с растворами, имитирующими цвет природной воды. 
 
Вкус и запах воды.  
 
Различают четыре вкуса природной воды: соленый, горький, сладкий и кислый. При. родные воды, используемые для водоснабжения, могут обладать соленым или горьким вкусом, что связано с присутствием   избытка   растворенных   солей. 
 
        В частности, избыток MgS0₄ вызывает горький вкус, избыток NaCl — соленый. Кислый вкус имеют минеральные воды при избытке растворенной углекислоты. 
            Все другие виды вкусовых ощущений называются привкусами. Так, соли же-леза (II) и марганца придают воде чернильный или железистый привкус,CaS0₄ — вяжущий. 
Интенсивность вкуса и привкуса определяется органолептически при 20 °С и оценивается по пятибалльной системе. 
 

Характеристика  химических показателей качества воды 
 
Химический анализ природной воды имеет решающее значение в практике водоснабжения. Результаты анализа позволяют установить пригодность источника для питьевого и технического водоснабжения, наличие в воде вредных для организма загрязнений или соединений, способствующих ее коррозийной активности, вспениванию, образованию накипи и т. д. 
 
        На основании сопоставления результатов анализа природной воды с требованиями, предъявляемыми к ней потребителем, можно судить о том, какимпроцессам очистки следует подвергнуть эту воду для улучшения тех или иных показателей ее качества. 
 
        К химическим определениям относятся установление активной реакции воды, окисляемости, азотсодержащих веществ, растворенных в воде газов, плотного остатка и потерь при прокаливании, жесткости и щелочности, а также хлоридов, сульфатов, железа, марганца и других элементов. 
 
        Активная реакция воды, т. е. степень ее кислотности или щелочности, определяется концентрацией водородных ионов, точнее, их активностью. 
 
        Активность представляет собой эффективную концентрацию вещества, учитывающую взаимодействие его ионов или молекул друг с другом, а также с молекулами растворителя. 
 
        Окисляемость воды. Наличие в природных водах органических и некоторых легкоокисляющихся неорганических примесей (сероводорода, сульфитов, железа (II) и др.) обусловливает определенную величину окисляемости воды. В связи с тем что окисляемость поверхностных вод объясняется главным образом наличием органических веществ, установление окисляемости, т. е. количества кислорода, необходимого для окисления примесей в данном объеме зоды, является одним из косвенных методов определения органических веществ в воде. 
 
Окисляемость природных, особенно поверхностных, вод не является постоянной величиной. Изменение химической характеристик, поступающих в воду веществ меняет величину ее окисляемости. Повышенная окисляемость воды свидетельствует о загрязнении источника и требует применения соответствующих мероприятий по его охране при использовании для водоснабжения. Внезапное повышение окисляемости воды служит признаком загрязнения ее бытовыми сточными водами, поэтому величина окисляемости — важная гигиеническая характеристика воды. 
 
Окисляемость определяют обработкой исследуемой воды марганцевокислым калием (пермангнатная окисляемость). 
 
Определение окисляемости является не только способом установления концентрации органических веществ, но в сочетании с другими показателями, например с цветностью, может служить и методом определения их происхождения. 
 
Азотсодержащие вещества (ионы аммония, нитритные и нитратные ионы) образуются в воде в результате разложения белковых соединений, попадающих в нее почти всегда со сточными бытовыми водами, сточными водами коксобензоль-ных, азотнотуковых и других заводов. Белковые вещества под действием микроорганизмов подвергаются распаду, конечный продукт которого — аммиак. Наличие последнего свидетельствует о загрязнении воды сточными водами. 
 
Щелочность воды. Под общей щелочностью воды подразумевается сумма содержащихся в воде гидроксильных ионов (ОН) и анионов слабых кислот, например угольной (ионов НСОз, СОз). Поскольку в большинстве природных вод преобладают углекислые соединения, различают обычно лишь гидрокарбонатнуюи карбонатную щелочность. При некоторых приемах обработки воды и при рН ее выше 8,5 возникает гидратная щелочность. 
 
Щелочные металлы. Из ионов щелочных металлов в воде наиболее распространены Na и К, попадающие в воду в результате растворения коренных пород. Основным источником натрия в природных водах являются залежи поваренной соли. В природных водах натрия содержится больше, чем калия. Это объясняется лучшим поглощением последнего почвами, а также большим извлечением его из воды растениями. 
 
Жесткость воды. Жесткость природных вод обусловливается наличием в них солей кальция и магния. Ионы Са²⁺ поступают в воду при растворении известняков под действием содержащейся  в воде углекислоты водой гипса 
 
СаС0₃ + Н₂0 + С0₂ <± Са²+ + 2НСОо 
 
 
Основным источником ионов магния служат доломиты, также растворяющиеся водой в присутствии углекислоты. 
 
Хотя указанные соли и не являются особо вредными для организма, наличие их в воде в больших количествах нежелательно, так как вода становится непригодной для хозяйственно-питьевых нужд и промышленного водоснабжения. В жесткой воде плохо развариваются овощи, перерасходуется мыло при стирке белья. Жесткая вода непригодна для питания паровых котлов; ее нельзя использовать во многих отраслях промышленности . 
 
Общая жесткость воды представляет собой суммы карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости. 
 
Карбонатная жесткост ь, связанная с присутствием в воде в основном гидрекарбонатов кальция или магния, почти полностью удаляется при кипячении воды. Гидрокарбонаты при этом распадаются с образованием углекислоты, в осадок выпадают карбонаты кальция и гидроксид магния. 
 
Некарбонатная жесткость обусловливается присутствием кальциевых и магниевых солей серной, соляной •и азотной кислот и кипячением не устраняется. 
 
Жесткость воды представляет сумму эквивалентных концентраций ионов Са²⁺ и Mg²⁺ и выражается в миллиграмм-эквивалентах на 1 л; 1 мг-экв/л жесткости отвечает 20,04 мг/л  ионов  Са'²⁺  или 12,16 мг/л ионов Mg²+. 
 
         Железо и марганец. Железо в природных водах может находиться в виде ионов Fe² и Fe³, неорганических (Fe(OH)₃, Fe(OH)₂, FeS) и органических коллоидов, комплексных соединений (главным образом органических комплексных соединений железа) и тонкодисперсной взвеси (Fe(OH)₃, Fe(OH)₂, FeS). В поверхностных водах железо содержится в виде органических комплексных соединений, коллоидов или тонкодисперсных взвесей. В подземных водах при отсутствии растворенного кислорода железо обычно находится в виде солей железа (II). Форма, в которой присутствуют в природных водах железо и марганец, зависит от величины рН и содержания кислорода. 
 
         Обычно содержание железа и марганца не превышает нескольких десятков миллиграммов в 1 л воды. Хотя вода, содержащая и более высокие количества этих ионов, совершенно безвредна для здоровья, все же для питьевых, промышленных и хозяйственных целей она непригодна, так как имеет неприятный чернильный или железистый привкус. 
 
Наличие в воде железа и марганца может приводить к развитию в трубопроводах железистых и марганцевых бактерий, использующих в процессе своей жизнедеятельности энергию, выделяемую при окислении соединений с низшей в соединения с высшей валентностью. Продукты жизнедеятельности бактерий накапливаются в таких количествах, что могут значительно уменьшить сечение водопроводных труб, а иногда и полностью их закупорить. 
 
Соединения фосфора. Фосфор встречается в воде в виде ионов ортофосфорной кислоты или органического комплекса, а также в виде взвешенных частиц органического и минерального происхождения. Соединения фосфора содержатся в природных водах в ничтожных количествах, однако имеют огромное значение для развития растительной жизни в водоемах. 
 
Растворенные в воде газы. Из растворенных в воде газов наиболее важными для оценки ее качества являются углекислота, кислород, сероводород, азот и метан. Углекислота, кислород и сероводород при определенных условиях придают воде коррозийные свойства по отношению к бетону и металлам. 
 
Углекислота встречается в больших или меньших количествах во всех природных водах. Подземные воды обогащаются углекислотой за счет разложения органических соединений в воде и почвах, а также вследствие протекающих в глубине геохимических процессов. 
 
Уменьшение содержания С0₂ в природных водах может происходить благодаря выделению углекислоты в атмосферу, растворению карбонатных  пород с образованием гидрокарбонатов или в результате фотосинтеза. 
 
Агрессивные свойства углекислоты основаны на ее способности взаимодействовать с карбонатными породами и переводить их в растворимые в воде гидрокарбонаты, а также на некотором снижении рН среды, в результате чего усиливается электрохимическая коррозия некоторых металлов, например железа. 
 
Углекислота не является коррозионным агентом, непосредственно воздействующим на металл. Действие ее заключается в растворении карбонатов составных частей ржавокарбонатных отложений, которые образуются в водопроводной сети. В результате этого процесса происходят дальнейшая коррозия материала труб и образование новых отложений; вода приобретает желтую или красноватую окраску, неприятный вкус и содержит мелкие комья рыхлых железистых веществ. 
 
Кислород может находиться в природных водах в различных концентрациях (0—14,6 мг/л), что определяется интенсивностью противоположно направленных процессов, влияющих на содержание кислорода в воде. Обогащение воды кислородом происходит за счет растворения его из воздуха (в соответствии с парциальным давлением кислорода и температурой воды) и выделения водной растительностью в процессе фотосинтеза 
 
Окисление некоторых примесей воды, гниение органических остатков, брожение, дыхание организмов понижают содержание кислорода в воде. Резкое уменьшение содержания кислорода в воде по сравнению с нормальным свидетельствует о ее загрязнении. 
Определение концентрации кислорода имеет большое значение при изучении физико-химического режима водоема, его самоочищения и биологической жизни. 
 
Кислород интенсифицирует процессы коррозии металлов, поэтому в водах, которые используются для теплоэнергетических систем, количество растворенного кислорода лимитируется.

 
Сероводород попадает в природные воды в результате их соприкосновения с гниющими органическими остатками (сероводород органического происхождения) либо с некоторыми минеральными солями (гипсом, серным колчеданом и др.). Последние, восстанавливаясь и разлагаясь, выделяют сероводород (сероводород неорганического происхождения). 
 
Наличие в воде сероводорода органического происхождения свидетельствует о загрязненности водоисточника. 
 
Сероводород необходимо удалять из воды, используемой для хозяйственно-питьевого или промышленного водоснабжения. 
Азот попадает в природные воды при поглощении его из воздуха, восстановлении соединений азота денитрифицирующими бактериями, а также в результате разложения органических остатков. Несмотря на меньшую по сравнению с кислородом растворимость азота содержание последнего в природных водах больше из-за более высокого парциального давления его в воздухе. 
Метан образуется в воде иногда в очень значительных количествах при разложении микробами клетчатки растительных остатков. 
Микроэлементы. Наряду с органическими и минеральными примесями и загрязнениями, которые находятся в природных водах в относительно больших количествах, в последних содержится ряд химических элементов в самых ничтожных дозах (иод, бром, фтор, селен, теллур и др.) . В отличие от других примесей природных вод эти элементы почти не контролируются, хотя в настоящее время установлено, что ониоказывают большое влияние на здоровье человека. 
 
Для нормальной жизнедеятельности человеческого организма содержание перечисленных элементов в воде должно находиться в строго определенных пределах. При нарушении этих пределов могут возникать массовые заболевания, называемые геохимическими эндемиями.

При изучении гидрогеологических условий  в первую очередь составляются гидрогеологические разрезы.Они необходимы при проведении любых видов гидрогеологических исследований.  Гидрогеологические разрезы обычно прилагаются к картам, поясняя и дополняя их.

Практическая  часть

Построение карты гидроизогипс.

Масштаб карты зависит  от характера проводимых гидрогеологических исследований (обычно 1:10000, 1:200000 или более мелкие схематические карты). Для построения карты пользуются данными замеров уровней грунтовых вод в наблюдательных скважинах, шурфах, колодцах, горных выработках, отметками источников, сведениями водомерных постов., Все данные, используемые при построении карты гидроизогипс, должны быть взяты на одну дату, то есть получены по единовременным замерам всех точек наблюдения.

Глубина залегания грунтовых  вод в каждой точке замера пересчитывается  на абсолютные или относительные  отметки: