Развития очистных сооружений предприятия ООО «Промводоканал»

В процессе растворения веществ изменяется величина электрического момента диполя молекулы воды, изменяется их пространственная ориентация, разрываются одни и образуются другие водородные связи. В совокупности эти явления приводят к перестройке внутренней структуры.

Растворимость твердых веществ в воде зависит от природы этих веществ и от температуры и изменяется в широких пределах. Повышение температуры в большинстве случаев увеличивает растворимость солей.

При взаимном растворении жидкостей, одной из которых является вода, возможны различные случаи. Например, спирт и вода смешиваются друг с другом в любых соотношениях, так как оба полярны. Бензин (неполярная жидкость) в воде практически нерастворим. Наиболее общим является случай ограниченной взаимной растворимости. Примером могут служить системы вода-эфир, вода-фенол. При нагревании взаимная растворимость для одних жидкостей возрастает, для других – уменьшается. Например, для системы вода-фенол повышение температуры выше 68°С приводит к неограниченной взаимной растворимости.[13]

Газы (например, NH3 , CO2 , SO2) хорошо растворимы в воде, как правило, в тех случаях, когда они вступают с водой в химическое взаимодействие; обычно же растворимость газов невелика. При повышении температуры растворимость газов в воде уменьшается. Ниже, в табл.1.2, приведены данные по растворимости в воде (при атмосферном давлении) кислорода – важнейшего элемента для всех биологических процессов в водоемах и сооружениях по очистке загрязненных вод:

 

Таблица 1.2

Данные по растворимости в воде кислорода при атмосферном давлении

 

Температура воды, °С	0	10	20	30
Концентрация O2, мг/л	14,62	11,33	9,17	7,63

 

Следует отметить, что растворимость кислорода в воде почти в 2 раза выше, чем растворимость азота. Вследствие этого состав растворенного в воде водоемов или очистных сооружений воздуха отличается от атмосферного. Растворенный воздух обогащен кислородом, что очень важно для организмов, обитающих в водной среде. [7]

Для водных растворов, как и для любых других, характерны понижение упругости пара над раствором (по сравнению с чистым растворителем), понижение температуры замерзание и повышение температуры кипения. Одно из общих свойств растворов проявляется в явлении осмоса. Если два раствора разной концентрации разделены полунепроницаемой перегородкой, молекулы растворителя проникают через нее из разбавленного раствора в концентрированный. Механизм осмоса можно понять, если учесть, что согласно общему естественному принципу, все молекулярные системы стремятся к состоянию наиболее равномерного распределения (в случае двух растворов – стремление к выравниванию концентраций по обе стороны перегородки). Количественной характеристикой осмоса служит осмотическое давление. По закону Вант-Гоффа осмотическое давление раствора равно давлению, которое проявляло бы растворенное вещество, если бы оно было газообразным и занимало бы объем, равный объему раствора.[7]

 

4. ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ БАШКОРТОСТАНА

 

Территория Республики Башкортостан покрыта разветвленной сетью поверхностных водоемов: 1120 рек общей протяженностью более 20 тыс. км и 2720 озер. Большинство из них принадлежат бассейну Каспийского моря. Это реки Урал и Белая. Крупными притоками являются реки Уфа, Дёма, Сим, Ашкадар, Быстрый Танып. Из других крупных рек – Юрюзань, Ик, Сак-Мар, Таналык, Уй и Миасс принадлежат бассейну Северного Ледовитого океана.

В среднем ежегодно возобновляемые водные ресурсы республики составляют 35 км3, в том числе формирующиеся только на территории Башкирии – 25,5 км3. Обеспеченность водой одного жителя – 6,6 тыс. м3 в год. Ресурсы поверхностных вод распространяются по территории республики неравномерно. Наибольшей удельной водностью обладают реки горно-лесной зоны, маловодны левобережные притоки р. Белой. Самая низкая обеспеченность водными ресурсами отмечается в бассейне рек Урал, Янгелька, Большой Кизил, Худолаз, Таналык. В бассейне реки Белой, на отдельных ее участках, из-за большого водоотбора в меженный период отмечается отрицательный баланс (г. Белорецк, г. Салават, г. Стерлитамак), а по Белорецкому водохранилищу отмечается постоянный дефицит, кроме апреля и мая. 

В связи с напряженной ситуацией с водными ресурсами республики намечено снижение водопотребления на промышленные нужды. Экономию водных ресурсов намечается осуществить за счет перевода ряда предприятий на максимальное использование оборотного и последовательного водоснабжения. Ввиду крайне низкой обеспеченности водными ресурсами бассейна реки Урал предусматривается перевести ряд предприятий на замкнутый цикл водопользования (Учалинский горно-обогатительный комбинат, Башкирский медно-серный комбинат).

Практически без очистки сбрасываются сточные воды животноводческих комплексов и других сельскохозяйственных объектов. Наблюдается интенсивный вынос органических и минеральных веществ с полей. Серьезную угрозу для рек Зауралья представляют пруды-накопители горнорудных предприятий. Река Белая от верховьев до впадения в Нижне-Камское водохранилище загрязнена нефтепродуктами, нитритами, фенолами, марганцем. Наиболее высокая загрязненность реки нитритами наблюдается от г. Белорецка до г. Стерлитамака. Содержание меди возрастает от г. Стерлитамака до г. Дюртюли. Притоки р. Белой содержат те же ингредиенты: нефтепродукты, азот аммонийный, нитраты, медь, концентрации которых превышают ПДК. Основные причины загрязнения: смыв с полей минеральных удобрений, поступление с ливневыми водами нефтепродуктов. С ливневыми водами, которые не подвергаются очистке даже в крупных городах, поступает до 70% загрязнений. [15]

Более 30 % общего объема сброса загрязненных сточных вод приходится на очистные сооружения жилищно-коммунального хозяйства города Уфы. Основную нагрузку принимают водные объекты крупных промышленных городов. Загрязняющими веществами, как правило, являются нефтепродукты, азот аммонийный и нитритный, фенолы, соединения тяжелых металлов, ртуть.  
Результаты анализов показали загрязнение рек Сутолока, Зилим, Инзер и питьевых водозаборов города Уфы диоксинами, особенно в паводковый период.

Уже через пять-семь лет Башкортостан может получить совершенно обновленную, современную систему водоснабжения, соответствующую европейским стандартам, а жители региона — кристальной чистоты воду прямо из-под крана. Как претворить эту идею в жизнь, обсудили руководители предприятий ЖКХ и водоканалов на конференции «Региональная система водоснабжения. Опыт внедрения новых технологий» в полномочном представительстве республики при президенте РФ в Москве.

Евгений Степанов, руководитель Управления федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Республике Башкортостан, сообщает: 

- В республике существует Зирганский водозабор, Мелеузовский район, поселок Зирган. Там размещается водозаборное сооружение Салаватводоканала. Водой Зирганского водозабора обеспечиваются жители города Салават, Ишимбай и частично Стерлитамак. Уникальная вода, если так можно высказаться. Она признана одной из лучших подземных вод, используемых в питьевых целях в России. Не регистрируется на протяжении многих десятилетий отклонения по микробиологическим показателям. По химическим показателям тоже абсолютно сбалансированный состав, кроме фтора, низкое содержание фтора. Вот данную воду можно употреблять из крана. [15]

 

5. СТОЧНЫЕ ВОДЫ

 

Сточные воды – это пресные воды, изменившие после использования в бытовой и производственной деятельности человека свои физико-химические свойства и требующие отведения. [2]

 

1. ВИДЫ СТОЧНЫХ ВОД

 

Сточные воды в зависимости от происхождения, состава и качественных характеристик загрязнений (примесей) подразделяются на 3 основных вида:

бытовые (хозяйственно-фекальные); производственные (промышленные); атмосферные (дождевые).

Бытовые сточные воды поступают в водоотводящую сеть от санитарных приборов (умывальников, раковин, моек, ванн и так далее), установленных в жилых, административных и коммунальных зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. В бытовых сточных водах присутствуют загрязнения минерального и органического происхождения, которые находятся в нерастворенном, коллоидном и растворенном состояниях. Органические загрязнения бытовых сточных вод соответствуют БПКполн = 100…500 мг/л и имеют тенденцию к загниванию. Удельный расход бытовых сточных вод зависит от плотности населения, степени благоустройства и составляет 0,3...2 л/с на 1 га территории жилого объекта. Расходы по часам суток могут изменяться в 2…5 раз.[2]

Однако перечисленные ниже отходы и вещества не должны попадать в бытовые сточные воды, иначе это может привести к повреждению систем и периферийного оборудования:

- крупные отходы, например, бытовой мусор;

- твердые вещества, например, песок, зола, битое стекло и т.д.;

- бытовые твердые отходы органического происхождения, например, овощные отходы, скорлупа, кости и т.д.;

- тряпки, предметы женской гигиены и т.д.;

- вещества, представляющие опасность (например, химически агрессивные растворители).

Также различают загрязнения бытовых сточных вод:

а) минеральные;

б) органические;

в) биологические.

К минеральным загрязнениям относятся песок, частицы шлака, глинистые частицы, растворы минеральных солей, кислот, щелочей и многие др. вещества.

Органические загрязнения бывают растительного и животного происхождения. К растительным загрязнениям относятся остатки растений, плодов, овощей, бумага, растительные масла и прочее. Основной химический элемент растительных загрязнений - углерод. Загрязнениями животного происхождения являются физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и др. Они характеризуются значительным содержанием азота.

К биологическим загрязнениям относятся различные микроорганизмы, дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли, бактерии, в том числе болезнетворные (возбудители брюшного тифа, паратифа, дизентерии, сибирской язвы и т. п.). Этот вид загрязнений свойственен не только бытовым сточным водам, но и некоторым видам производственных сточных вод, образующимся, например, на мясокомбинатах, бойнях, кожевенных заводах, биофабриках и т. д. По своему химическому составу они являются органическими загрязнениями, но их выделяют в отдельную группу ввиду санитарной опасности, создаваемой ими при попадании в водоёмы. [2]

Производственные сточные воды образуются на предприятиях в результате загрязнения используемой воды отходами сырья, промежуточного или товарного продукта, а также ее нагрева (условно чистые воды).Так, сточные воды заводов черной металлургии загрязнены окалиной, маслами и фенолами; сточные воды углеобогатительных и коксохимических заводов – угольной пылью и фенолами; сточные воды нефтепромыслов и нефтеперерабатывающих предприятий – нефтью и нефтепродуктами; сточные воды целлюлозно-бумажных комбинатов – древесным волокном, целлюлозой и сульфитными щелоками; сточные воды кожевенных заводов и шерстомойных фабрик – отходами шерсти и жирами; сточные воды текстильных предприятий – красителями и моющими веществами; сточные воды машиностроительных заводов – ионами тяжелых металлов и так далее.

Количество сточных вод на предприятиях различных отраслей промышленности зависит от мощности предприятий, удельных расходов воды на единицу выпускаемой продукции и лежит в пределах от 50…150 м3/сут(предприятия пищевой и легкой промышленности) до 300…500 тыс. м3/сут (металлургические, химические, нефтехимические и целлюлозно-бумажные комбинаты). Режим притока определяется технологическими процессами отдельных цехов и может быть в течение смены равномерным, неравномерным или в виде разовых (залповых) спусков. При расчете городских водоотводящих сетей расходы сточных вод от небольших промышленных предприятий, расположенных в городах и снабжаемых водой из городских водопроводов, отдельно не учитываются. Сточные воды от крупных и водоемких промышленных предприятий, применяющих системы повторного или оборотного водоснабжения и использующие местные (дополнительные) источники водоснабжения, учитываются отдельно.

По концентрации органических загрязнений производственные сточные воды могут быть слабокоцентрированными (стоки металлургических и машиностроительных заводов, БПКполн = 30…70 мг/л), концентрированными (стоки молочных и мясокомбинатов, БПКполн = 800…1500 мг/л), высококонцентрированными (стоки фабрик первичной обработки шерсти, БПКполн = 15 000…20 000 мг/л). [2]

Производственные сточные воды, поступающие в городскую водоотводящую сеть, не должны содержать взрывоопасных компонентов или загрязнений, агрессивных по отношению к материалу городской сети, образовывать вредных соединений, а также иметь температуру выше 40°С. Смесь производственных и бытовых сточных вод города («городские сточные воды») должна иметь БПКполн не более 500 мг/л при наличии на городской очистной станции биофильтров или аэротенков-вытеснителей и не более 1000 мг/л при наличии аэротенков-смесителей, содержание солей не выше 20 г/л и нейтральную реакцию. Если городские сточные воды не отвечают требованиям, производственные сточные воды должны предварительно пройти локальную очистку и, таким образом, будут подготовлены для совместной очистки с бытовыми стоками города.[2]

Почти на каждом крупном современном предприятии производственные сточные воды подразделяют на ряд категорий в зависимости от особенностей технологических процессов производства, состава сточных вод, условий отведения, очистки и дальнейшего их использования.

В наиболее общем виде производственные сточные воды подразделяют на следующие категории.

По степени загрязненности: а) загрязненные; б) малозагрязненные (условно чистые).

По характеру загрязненности: а) содержащие механические примеси;б) содержащие химические примеси; в) содержащие органические вещества; г) смешанные.