Экология систем водоснабжения и водоотведения
Содержание
1. Оценка качества источника в соответствии с
санитарными требованиями, предъявляемым к водоемам хозяйственно-питьевого
назначения
2. Выбор необходимой технологии водоподготовки
для получения воды хозяйственно-питьевого качества
3. Расчет требуемой производительности
водозаборный сооружений
4. Определение размеров водоохранных зон для
заданного водного объекта
. Оценка допустимой гидравлической нагрузки на
водоем при заборе воды из источника
. Определение размеров зон санитарной охраны
(ЗСО) источника водоснабжения
. Расчет приземных концентраций компонентов,
используемых при обеззараживании
. Определение размера санитарно-защитной зоны
(СЗЗ) для станции водоподготовки
. Расчет расстояния, на котором сказывается
воздействие выбросов
. Определение объемов твердых отходов
водоподготовки
. Расчет расхода сточных вод принимаемых в
канализацию
. Расчет требуемой глубины очистки, допустимой к
водоотведению в заданный
водный объект (НДС)
. Выбор технологической схемы, позволяющей
получить требуемую глубину очистки
14. Определение количества образующихся твердых отходов
. Определение класса токсичности отходов
. Проектирование иловых площадок: расчет размера площадей,
изымаемых под площадки
. Определение размеров санитарно-защитной зоны (СЗЗ) для канализационных
очистных сооружений
. Оценка ущерба, наносимого окружающей природной среде
проектируемой системой
. Расчет размера плат за загрязнение среды
Библиографический список
1.
Оценка качества источника в соответствии с санитарными требованиями, предъявляемым
к водоемам хозяйственно-питьевого назначения
Нормирование качества воды состоит в установлении для воды
водного объекта совокупности допустимых значений показателей ее состава и
свойств, в пределах которых надежно обеспечиваются здоровье населения, благоприятные
условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта.
Согласно [1] водные объекты подразделяются по виду
водопользования на объекты хозяйственно-питьевого, коммунально-бытового
назначения и рыбохозяйственного водопользования.
Нормирование качества воды в водных объектах
хозяйственно-питьевого, коммунально-бытового проводят согласно [2] по общим
требованиям и по содержанию вредных веществ в воде в соответствии с [3] (ГН
2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в
воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно бытового
водопользования»).
В том случае, если в воде водного объекта присутствуют
вещества 1-го и 2-го класса опасности, то дополнительно оценка производится с
учетом суммирующего действия этих компонентов.
Нормирование качества питьевой воды производят в соответствии
с [4, 5]. Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном
отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные
органолептические свойства.
Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим
нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках
водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.
Качество воды оценить в соответствии с санитарными
требованиями к водоемам хозяйственно-питьевого назначения, проверив выполнение
следующих условий:
это условие выполняется для веществ, относящихся к 3 и 4-му
классу опасности ;
для веществ, относящихся к 1 и 2-му классу опасности.
Вывод. Качество воды соответствует требованиям, предъявляемым
к водоемам хозяйственно- питьевого назначения.
В нормативной литературе найти необходимую информацию по
гигиеническим требованиям к качеству питьевой воды (табл.1, 2, 3, 2.2 прил. 2).
Качество воды оценить в соответствии с требованиями СанПиН
2.1.4. 1074 «Питьевая вода. Требования к качеству воды централизованных систем
водоснабжения », проверив выполнение следующих условий:
- для веществ, относящихся к 1 и 2-му классу
опасности.
Таблица 1
Гидрохимическая характеристика водного объекта
|
Показатели
состава
|
Единицы
измерения
|
Состав речной
воды мг/л (г/м3)
|
Требования к
качеству воды (согласно нормативным документам)
|
|
|
|
К водоемам
хозяйственно-питьевого назначения*
|
К качеству
питьевой воды**
|
|
|
|
ПДК
|
ЛПВ
|
Класс опасности
|
ПДК
|
ЛПВ
|
Класс опасности
|
|
Цветность
|
градус
|
60
|
не норм.
|
-
|
-
|
20
|
-
|
-
|
|
Взвешенные
вещества (мутность)
|
мг/л
|
64,5
|
64,75
|
Общие
требования
|
2
|
-
|
-
|
|
БПКПОЛН
|
мгО2/л
|
2,8
|
3
|
Общие
требования
|
не норм.
|
-
|
-
|
|
ХПК
|
мгО2/л
|
5
|
15
|
Общие
требования
|
5
|
-
|
-
|
|
Нефтепродукты
|
мг/л
|
0,002
|
0,3
|
орг.
|
3
|
0,1
|
-
|
-
|
|
Азот аммонийный
|
мг/л
|
0,02
|
1,5
|
орг.
|
4
|
1,5
|
орг.
|
4
|
|
Азот нитритный
|
мг/л
|
0,002
|
1,0
|
сан.-токс
|
2
|
1,0
|
сан.-токс
|
2
|
|
Азот нитратный
|
мг/л
|
2
|
10,2
|
сан.-токс
|
3
|
10,2
|
сан.-токс
|
3
|
|
Железо
|
мг/л
|
0,007
|
0,3
|
сан.-токс
|
3
|
0,3
|
сан.-токс
|
3
|
|
Медь
|
мг/л
|
0,0001
|
1,0
|
сан.-токс
|
3
|
1,0
|
сан.-токс
|
3
|
|
Никель
|
мг/л
|
0,002
|
0,02
|
сан.-токс
|
2
|
0,02
|
сан.-токс
|
2
|
|
Свинец
|
мг/л
|
0,002
|
0,01
|
сан.-токс
|
2
|
0,03
|
сан.-токс
|
2
|
|
Алюминий
|
мг/л
|
0,02
|
0,2
|
сан.-токс
|
3
|
0,5
|
сан.-токс
|
2
|
|
Фосфаты
|
мг/л
|
0,06
|
3,5
|
орг.
|
4
|
3,5
|
орг.
|
4
|
|
Хлориды
|
мг/л
|
20
|
350
|
орг.
|
4
|
350
|
орг.
|
4
|
|
Сульфаты
|
мг/л
|
4
|
500
|
орг.
|
4
|
500
|
орг.
|
4
|
|
Кремний (по Si)
|
мг/л
|
4,0
|
10
|
сан.-токс
|
2
|
10
|
сан.-токс
|
2
|
|
Фенолы
|
мг/л
|
0,0009
|
0,001
|
орг.
|
4
|
0,001
|
орг.
|
4
|
|
СПАВ
|
мг/л
|
0,2
|
0,5
|
орг.
|
4
|
0,5
|
орг.
|
4
|
* ГН 2.1.5.1315-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК)
химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и
культурно-бытового водопользования. М.: Минздрав России, 2003 г.
** СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования
к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабже ния. Контроль
качества» М.: Минздрав России, 2001 г.
Вывод: Качество воды соответствует с требованиями СанПиН
2.1.4. 1074 «Питьевая вода. Требования к качеству воды централизованных систем
водоснабжения ».
. Выбор необходимой технологии водоподготовки для получения
воды хозяйственно-питьевого качества
водоснабжение выброс
обеззараживание
Поскольку водный объект может быть использован в качестве
источника хозяйственно- питьевого назначения только после обесцвечивания,
осветления и обеззараживания необходимо выбрать технологию, которая позволит
получить качество воды в соответствии с требуемыми нормами [4].
Схема очистки воды принимается в соответствии с [6, табл. 15]
(при соответствующей мутности 64,5 мг/л; цветности 60 мг/л и производительности
387467,1 м3/сут).
Принимаем схему водоподготовки с использованием
горизонтальные отстойники ¾ скорые фильтры. Которые работают с водой
мутностью до 1500 мг/л и цветностью до 120 градусов, при объеме свыше 30000 м3/сут.
Предусмотрено обеззараживание воды.
Методом хлорирования ,полученного путем электролиза
поваренной соли (NaCl).
На водопроводные очистные сооружения (ВОС) вода подается
насосной станцией первого подъема. Для интенсификации процессов очистки перед
основным этапом очистки производится первичное обеззараживание воды. После
очистки вода поступает в резервуары чистой воды (РЧВ), где происходит
окончательное (вторичное) обеззараживание воды. Из РЧВ вода питьевого качества
насосами II подъема подается в городскую сеть.
Схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды с
применением камер хлопьеобразования, отстойников и фильтров;
- насосы I подъема; 2 - реагентное хозяйство; 3 - смеситель;
4 - камера хлопьеобразония; 5 - горизонтальный отстойник; 6 - скорый фильтр; 7
- РЧВ; 8 - насосы II подъема
. Расчет требуемой производительности водозаборный сооружений
. Согласно [6] норма водопотребления на 1 человека в сутки
зависит от степени благоустройства жилой застройки.
. Норма водопотребления для заданных предприятий принимается
по укрупненным нормам водопотребления (см. прил. 3; табл. 3.1, 3.2.)
Таблица 2
Расчет требуемой производительности водозаборных сооружений
|
Источник
|
Режим работы
|
Норма
водопотребления
|
Расход
|
|
|
|
м3/год
|
м3/сут
|
м3/час
|
м3/с
|
|
П и т ь е в а я
в о д а
|
|
Населенный
пункт Численность населения -122332 чел.
|
24
|
250 л/сут на 1
человека*
|
11162795
|
30583
|
1274,29
|
0,353
|
|
1 предприятие
по производству полиэтилена высокой плотности Производительность 3 000 000 м/год
|
16
|
3,9 м3/м
|
11700000
|
32054,79
|
2003,42
|
0,5565
|
|
2 предприятие
по производству низковольтной аппаратуры Производительность 6 000 000
руб./год
|
16
|
4,45 м3/1000
руб
|
26700
|
73,15
|
4,57
|
0,0012
|
|
Итого
|
|
22889495
|
62710,94
|
3282,28
|
0,9107
|
|
Т е х н и ч е с
к а я в о д а
|
|
1 предприятие
по производству полиэтилена высокой плотности Производительность 3 000 000 м/год
|
16
|
39,5 м3/м
|
118500000
|
324657,53
|
20291,09
|
5,636
|
|
2 предприятие
по производству низковольтной аппаратуры Производительность 6 000 000
руб./год
|
16
|
6 м3/1000 руб
|
36000
|
98,63
|
6,16
|
0,0017
|
|
Итого
|
|
118536000
|
324756,16
|
20297,25
|
5,6377
|
|
Забор воды из
источника
|
|
141425495
|
387467,1
|
23579,53
|
6,5484
|
* Норма водопотребления для населенного пункта определяется
в соответствии с требованием СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение.
Наружные сети и сооружения на 1 человека в сутки (зависит от
степени благоустройства жилой застройки)
qж - удельное хозяйственно-питьевое водопотребление
в населенных пунктах на одного жителя среднесуточное, л/сут
Nж - расчетное число жителей в районах жилой
застройки с различной степенью благоустройства.
** П - производительность предприятия, м/год (т/год, руб/год)
Н - норма водопотребления, м3/м (м3/т, м3/1000
руб)
. Оценка допустимой гидравлической нагрузки на водоем при
заборе воды из источника
Допустимая гидравлическая нагрузка на водный объект (до 20-25
%) состоит в обеспечении санитарного пропуска воды после забора, который не
должен быть менее 75 %.
Величина фактического санитарного пропуска:
Ргид = (Qр - Qв )/ Qр · 100 %
Ргид. = (Qр - Qв )/ Qр = ((680-6,5484)/680)*100%= 99%,
где
Qр - минимальный среднемесячный расход речной воды в год с 95 %
обеспеченностью, 680 м3/с; Qв - производительность
водозаборных сооружений, 6,5484м3/с.
Вывод.
Гидравлическая нагрузка на водный объект составляет 1%, что обеспечивает после
пропуск
. Определение размеров водоохранных зон для заданного водного
объекта
Водоохранной зоной является территория,
примыкающая к акваториям рек, озер, водохранилищ и других поверхностных водных
объектов, на которой устанавливается специальный режим хозяйственной и иных
видов деятельности с целью предотвращения загрязнения, засорения, заиления и
истощения водных объектов, а также сохранения среды обитания объектов животного
и растительного мира.
Соблюдение специального режима на
территории водоохранных зон является составной частью комплекса природоохранных
мер по улучшению гидрологического, гидрохимического, гидробиологического,
санитарного и экологического состояния водных объектов и благоустройству их
прибрежных территорий.
В пределах водоохранных зон
устанавливаются прибрежные защитные полосы, на территориях которых вводятся
дополнительные ограничения природопользования.
Размеры и границы водоохранных зон и
прибрежных защитных полос, а также режим их использования устанавливаются
исходя из физико-географических, почвенных,гидрологических и других условий с
учетом прогноза изменения береговой линии водных объектов и утверждаются
органами исполнительной власти субъектов РоссийскойФедерации по представлению
бассейновых и других территориальных органов управления использованием и
охраной водного фонда Министерства природных ресурсов Российской Федерации,
согласованному со специально уполномоченными государственными органами в
области охраны окружающей природной среды, органами
санитарно-эпидемиологического надзора и органами Федеральной пограничной службы
Российской Федерации в соответствии с их полномочиями.
Ширина водоохранных зон и прибрежных
защитных полос устанавливается:
- для рек, стариц и озер - от
среднемноголетнего уреза воды в летний период;
- для водохранилищ - от уреза воды
при нормальном подпорном уровне;
для морей - от максимального
уровня прилива;
для болот - от их границы
(нулевой глубины торфяной залежи).
Минимальная ширина водоохранных зон
устанавливается для участков рек протяженностью от их истока:
до 10 км 50 м
от 10 до 200 км 100 м
более 200 300м
Минимальная ширина прибрежных защитных
полос для рек, озер, водохранилищ и других водных объектов устанавливается в
размерах 50 м.
В пределах водоохранных зон запрещаются:
· проведение
авиационно-химических работ;
· применение химических
средств борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками;
· использование навозных
стоков для удобрения почв;
· размещение складов
ядохимикатов, минеральных удобрений и горюче-смазочных материалов, площадок для
заправки аппаратуры ядохимикатами, животноводческих комплексов и ферм, мест
складирования и захоронения промышленных, бытовых и сельскохозяйственных
отходов, кладбищ и скотомогильников, накопителей сточных вод;
· складирование навоза и
мусора;
· заправка топливом, мойка
и ремонт автомобилей и других машин и механизмов;
· размещение дачных и
садово-огородных участков при ширине водоохранных зон менее 100 метров и
крутизне склонов прилегающих территорий более 3 градусов;
· размещение стоянок
транспортных средств, в том числе на территориях дачных и садово-огородных
участков;
· проведение рубок главного
пользования;
· проведение без
согласования с бассейновыми и другими территориальными органами управления
использованием и охраной водного фонда Министерства природных ресурсов
Российской Федерации строительства и реконструкции зданий, сооружений,
коммуникаций и других объектов, а также работ по добыче полезных ископаемых,
землеройных и других работ.
6. Определение размеров зон санитарной охраны (ЗСО) источника
водоснабжения
Для обеспечения
санитарно-эпидемиологической надежности и охраны всех водопроводных сооружений
от нарушений, которые могут вредно отразиться на качестве и количестве
подаваемой населению воды, для всех проектируемых и реконструируемых
водопроводов хозяйственно-питьевого назначения должны предусматриваться зоны
санитарной охраны (ЗСО),
Границы зон санитарной охраны источников
водоснабжения
Зона источника водоснабжения в месте
расположения водозаборных сооружений состоит из трех поясов: первого - строгого
режима, второго и третьего - режимов огра-ничения хозяйственной деятельности.
Поверхностные источники водоснабжения
Границы первого пояса ЗСО для поверхностных
источников водоснабжения устанавливаются на расстоянии от водозабора для рек и
каналов по табл. 17.1, для озер и водохранилищ в соответствии с данными табл.
17.2.
Таблица 17.1
Границы первого пояса ЗСО для рек и
каналов
|
Направление от
водозабора
|
Расстояние, м
|
Примечание
|
|
Вверх по
течению
|
>200
|
|
|
Вниз по течению
|
>100
|
|
|
По прилегающему
берегу
|
100
|
От уреза воды
при летне-осенней межени
|
|
К
противоположному берегу: при ширине водотока <= 100м при ширине водотока
> 100м
|
Вся акватория
+ противоположный берег 50 м Полоса акватории > 100
|
|
На водозаборах
ковшового типа
|
Вся акватория
ковша и территория вокруг него > 100
|
|
Границы второго пояса ЗСО для рек и каналов
устанавливаются следующим образом:
вверх по течению (включая притоки) -
исходя из усредненной по длине и ширине водотока скорости течения воды и
времени ее протекания от границы пояса до водозабора при среднемесячном расходе
воды летне-осенней межени 95% обеспеченности: не менее 5 суток (5 · v · 600 · 24= 43200 м ) для I (А, Б, В, Г)
климатического района и II (А) климатического подрайона, и не менее 3 суток
(3 · v · 3600 · 24) -
для остальных климатических районов, v
- средняя
скорость течения реки.
вниз по течению - не менее 250 м;
боковые границы - на расстоянии от уреза
воды летне-осенней межени: при равнинном рельефе - 500 м, при гористом рельефе
- до вершины первого склона, обращенного в сторону водотока, но не более 750 м
при пологом склоне и 1000 м при крутом склоне.
Границы третьего пояса
ЗСО
поверхностных источников водоснабжения:
вверх по течению или во все стороны по
акватории водоема совпадают с границами второго пояса;
боковые границы - по водоразделу, но не
более 3-5 км от водотока или водоема.
Примечание: Красноярский край
относится к району I (В)
. Расчет приземных концентраций компонентов, используемых при
обеззараживании
Расчет максимальной приземной концентрации с учетом
нормативных потерь обеззараживающих реагентов и параметров вентиляционных
устройств.
Расчет загрязнения атмосферного воздуха выбросами хлора
выполняется согласно [9].
Максимальное значение приземной концентрации вредного
вещества, мг/ м3, при неблагоприятных метеорологических условиях
определяют по формуле:
где М - масса вредного вещества (хлора, озона) выбрасываемого в
атмосферу в единицу времени (г/с); определяется из расчета нормативных потерь в
соответствии с практикой эксплуатации.
При обеззараживании хлором, полученным путем электролиза
поваренной соли (NaCl) или озоном 
, (г/с)
где Р - расход обеззараживающего реагента, (г/ч) 
=3*3282,28=9846,84,г/ч
где Dр - доза озона,1-5 г/м3, А - коэффициент температурной
стратификации атмосферы, определяет условия горизонтального и вертикального
рассеивания и принимается в зависимости от региона, для Сибири А = 200; F - коэффициент учитывающий скорость оседания вредных
веществ в атмосферном воздухе, для газообразных веществ равен 1; D - диаметр принимается по типовым параметрам труб, 0,6-0,8
м; n - коэффициент, учитывающий условие выхода
газа из устья источника выброса, зависит от расчетного параметра Vm и определяется в зависимости по формулам:
n = 1, при Vm ³ 2;= 0,532 × Vm2
- 2,13 × Vm + 3,13=0,532*0,692-2,13*0,69+3,13=1,92
при 0,5 £ Vm < 2;= 4,4 × Vm при Vm
< 0,5.
где w0 - скорость выхода газа (м/ч) определяется
по формуле:
V1 - расход
вентиляционных выбросов, равный 6-кратному объему помещения хлораторной
(электролизной), м3/ч: V1 = 6 · Vх =6*1948=11688
м3/ч
Vх - объем
помещения, определяется по типовым проектам в зависимости от
производительности, м3.
Типовые
размеры хлораторных
|
Производительность*,
кг/ч
|
Размер здания в
плане**, м
|
Строительный
объем, м3/ емкость склада, м3
|
Основное
оборудование
|
|
1
|
9х6
|
445/1
|
Хлораторы - 2
шт. кран-балка грузоподъемностью 0,5 т, хлораторная, расходный склад хлора
|
|
2
|
12х6
|
509/1,1
|
То же
|
|
5
|
15х6
|
630/3,6
|
То же
|
|
10
|
21х12
|
1948/8
|
Хлораторы - 2
шт., компрессоры ГАРО 155-2 - 2 шт., кран-балка грузоподъемностью 2 т, хлораторная,
расходный склад хлора, подсобные помещения
|
|
30
|
27х12
|
2370/25
|
То же,
хлораторы - 3 шт.
|
|
50
|
30х12
|
2628/30
|
То же,
хлораторы - 4 шт.
|
|
100
|
36х12
|
3137/42
|
То же,
хлораторы - 6 шт.
|
* - определяется по расходу обеззараживающего реагента, т.е.
Р (г/ч) / 1000 = кг/ч
** - для озонаторных установок принимаются те же размеры
здания.
S - площадь устья вентиляционного устройства, м2 .
Н - высота источника выбросов Н = Нх + (1,5¸2м)=7, 73+2=9,73м
Fx - площадь помещения, м2.
Вывод: Выбросы станции обеззараживания удовлетворяют нормам 
ПДКCl =0,1
0,1
8. Определение размера санитарно-защитной зоны (СЗЗ) для
станции водоподготовки
Обеззараживание осуществляется хлором, полученным путем
электролиза поваренной соли NaCl, станция водоподготовки относится ко 2-му классу
по санитарной классификации. Размер санитарно-защитной зоны назначается 500 м.
В случае прилегающего расположения СЗЗ станции водоподготовки
и промышленного предприятия устанавливается единая санитарно-защитная зона с
учетом суммарных выбросов. Размеры санитарно-защитных зон устанавливаются как
единое образование по большему значению. Предприятия химического производства,
перечисленные в исходных данных, относятся к I классу по санитарной
классификации, предприятия электротехнической промышленности к III классу.
9. Расчет расстояния, на котором сказывается воздействие
выбросов
Расстояние, на котором устанавливается максимальная приземная
концентрация См , определяется по формуле: Хм =
Н · d=9,73*7,86=76,53
м,
где Н - высота источника выброса, м; d - безразмерный
коэффициент, принимается в зависимости от параметра Vм,
d = 5,7 при Vм £ 0,5
d = 11,4 · Vм=11,4*0,69=7,86 при 0,5 < Vм £ 2
d = 16 · 
при Vм > 2
Расстояние от источника выбросов, на котором устанавливается
приземная концентрация, не превышающая санитарные нормы (Сi = ПДКi):
, м.
где безразмерный коэффициент Si = ПДК/См=1,28
Вывод: Расстояние от источника выбросов, на котором
устанавливается приземная концентрация (Сi = ПДКi ) 26,53 м.
Зона воздействия это расстояние до установления концентрации
загрязняющих веществ, равной 0,1ПДКмр [11].
Принимаем Сi = 0,1ПДКi=0,1*0,1=0,01, тогда Si = 0,1ПДК/ См=0,1*0,1/0,078=0,12
, м.
Вывод: Зона воздействия до установления концентрации
загрязняющих веществ 0,1ПДКмр равна 665,6 м.
. Определение объемов твердых отходов водоподготовки
Твердые
отходы - шламы водоподготовки (гидроокисные осадки с извлеченными
загрязнениями).
Количество
твердых отходов, т/год, на станции водоподготовки в соответствии [6]
определяются по формуле:
где Свх - концентрация взвешенных веществ, поступающих
на горизонтальный отстойник, мг/л; Свых - концентрация взвешенных
веществ на выходе из горизонтального отстойника, 10 мг/л, Q - производительность станции водоподготовки, м3/год.
где Мисх - количество взвешенных веществ в воде
источника, мг/л; Кк - коэффициент, принимаемый для очищенного
сульфата алюминия 0,5; Дк - доза коагулянта по безводному продукту,
определяется в соответствии [7], при одновременном содержании в воде взвешенных
веществ и цветности принимается большая из доз коагулянта, определенных по
таблице 16 и формуле 6,равна 25мг/л; Ц - цветность воды, град; Виз -
количество нерастворимых веществ, вводимых с известью, мг/л.
Количество нерастворенных веществ, улавливаемых в фильтре из
отстойника промывной воды т/год :
где Свх - концентрация взвешенных веществ, поступающих
на горизонтальный отстойник, 10 мг/л; Свых - концентрация взвешенных
веществ на выходе из горизонтального отстойника, 1,5 мг/л, Q - производительность станции водоподготовки, м3/год.
дозы подщелачивающих реагентов, необходимых для улучшения процесса
хлопьеобразования, не требуется.
где Кщ = 28 - для извести; е - эквивалентная масса
коагулянта, для Al2(SO4)3 равна 57 мг/л;
Щ0 - щелочность, 1.3-3 мг.экв/л.
Объем осадка, м3/год :
Горизонтальный отстойник:
где W - влажность, 98-99 %, ρ
- плотность осадка, 1,01 т/м3.
Отстойник промывной воды:
где W - влажность, 98-99 %, ρ
- плотность осадка, 1,01 т/м3.
Шламоуплотнитель:
где W - влажность, 96 %, ρ - плотность осадка, 1,01
т/м3
Вакуум-фильтр:
где W - влажность, 70 %, ρ - плотность осадка, 1,1 т/м3
Данные
по количеству образующихся твердых отходов приведены в табл.3.
Таблица
3
|
Узел
технологической схемы, где образуется отход
|
Количество
твердых отходов
|
Физико-химические
свойства отходов (влажность, плотность)
|
Способ
утилизации или хранения
|
|
м3/год
|
т/год
|
|
|
|
Горизонтальный
отстойник
|
574103,46
|
11596,89
|
W = 98 % ρ = 1,01 т/м3
|
Шламо
уплотнитель
|
|
Отстойник
промывной воды
|
59510,39
|
1202,11
|
W = 98 % ρ = 1,01 т/м3
|
Шламо
уплотнитель
|
|
Шламо
уплотнитель
|
316806,93
|
12799
|
W = 96 % ρ = 1,01 т/м3
|
Вакуумфильтры
|
|
Вакуум-фильтры
|
38784,84
|
12799
|
W = 70 % ρ = 1,1-1,3 т/м3
|
Шламовые поля
|
Осадок
образуется в горизонтальных отстойниках, влажностью 98 %, объем осадка
составляет 574103,46 м3/год,в отстойнике промывной воды 59510,39 м3/год.
Осадок поступает в шламоуплотнитель с обоих отстойников, где его влажность
снижается до 96 %, объем осадка составляет 316806,93м3/год. Затем
осадок поступает на вакуум-фильтры, при этом его влажность снижается до 70 %, а
объем осадка составляет 38784,84 м3 /год.
Обезвоженный
осадок вывозится на шламовые поля. Отходы относятся к V классу опасности,
практически неопасные.
Степень
вредного воздействия опасных отходов на ОПС очень низкая. При размещении этого
отхода экологические системы не нарушаются.
Ввиду
того, что расчетным методом в соответствии с методикой «Критерии отнесения
отходов» не допускается принимать класс опасности V без биологического
тестирования, принимаем отнесение данного отхода к IV, классу опасности
отходов.
Шламовые
поля отвечают следующим требованиям:
имеют
слабо фильтрующие грунты, при состоянии грунтовых вод не выше 2 м от дна
емкости с уклоном на местности 1,5% в сторону водоема, не пригодные для
сельхозугодий, лесов, промпредприятий и т.д.
размещаются
с подветренной стороны, относительно населенного пункта и ниже по направлению
потока подземных вод имеет ограждения по периметру, а также подъездные пути с
твердым покрытием.
. Расчет расхода сточных вод принимаемых в канализацию
1. Устанавливаем норму водоотведения от 1 человека в
сутки по степени благоустройства населенного пункта согласно [13].
2.Норма
водоотведения для заданных предприятий определяется по укрупненным норма
Таблица 3
Расчетный расход сточных вод
|
Источник
|
Режим
поступления сточных вод, ч
|
Норма
водоотведения
|
Расход сточных
вод
|
|
|
|
м3/год
|
м3/сут
|
м3/час
|
м3/с
|
|
Населенный
пункт Численность населения-122332 чел.
|
24
|
0,25 м3
в сутки от 1 человека*
|
11162795
|
30583
|
1274,29
|
0,353
|
|
1 предприятие
по производству полиэтилена высокой плотности Производительность 3 000 000 м/год
|
16
|
23,3 м3/м
|
69900000
|
191506,84
|
7979,45
|
2,216
|
|
2 предприятие
по производству низковольтной аппаратуры Производительность 6 000 000
руб./год
|
16
|
9,77м3/1000руб
|
58620
|
160,6
|
6,69
|
0,001
|
|
Итого
|
|
Σ81121415
|
Σ222250,45
|
Σ9260,43
|
Σ 2,572
|
* -согласно СНиП 2.04.03-85* «Канализация. Наружные сети и
сооружения»
** П - производительность предприятия, м/год (т/год, руб/год)
Н - норма водоотведения, м3/м (м3/т, м3/1000
руб)
2. Количество загрязнений, поступающее от населенного
пункта (Рн.п).
Таблица 4
Расчет количества загрязнений поступающего от населенного
пункта q=
1274,29 м3/ч
|
Показатели
|
Норма
образования загрязняющих веществ от одного жителя Рнорм , г/сут
|
Количество
|
|
|
Р, г/сут
|
РiНП, г/ч
|
|
БПКПОЛН
|
40
|
4893280
|
203886,6
|
|
Взвешенные
вещества
|
65
|
7951580
|
331315,8
|
|
NH4
|
8
|
978656
|
40777,3
|
|
Cl
|
9
|
1100988
|
45874,5
|
|
PO4
|
3,3
|
403695,6
|
16820,6
|
|
СПАВ
|
2,5
|
305830
|
12742,9
|
Р (г/сут) = Рнорм · N, где N - численность населения
122332, чел
Рi (г/ч) = Р (г/сут)/24
3. Состав сточных вод от предприятий принимается по
укрупненным нормам водоотведения.
Таблица 5
Расчет количества загрязнений поступающего от завода по
производству полиэтилена высокой плотности q = 7979,45 м3/ч
|
Показатели
состава
|
Концентрация Ci, г/м3
|
Количество РiI, г/ч*
|
|
Взвешенные
вещества
|
180
|
1436301
|
|
БПК полн.
|
400
|
3191780
|
|
Хлориды
|
800
|
6383560
|
|
Сульфаты
|
100
|
797945
|
|
Азот аммонийный
|
-
|
-
|
|
Азот нитритный
|
-
|
-
|
|
Азот нитратный
|
-
|
-
|
|
Нефтепродукты
|
10
|
79794,5
|
|
Изопропанол
|
300
|
2393835
|
|
Алюминий
|
1
|
7979,45
|
|
Дихлорэтан
|
-
|
-
|
|
Метанол
|
-
|
-
|
|
Амины
|
-
|
-
|
Таблица 6
Расчет количества загрязнений поступающего от завода по
производству низковольтной аппаратуры
q = 6,69 м3/час
|
Показатели состава
|
Концентрация Ci, г/м3
|
Количество РiII, г/ч*
|
|
Взвешенные
вещества
|
300
|
2007
|
|
БПК полн.
|
100
|
669
|
|
Хлориды
|
100
|
669
|
|
Сульфаты
|
40
|
267,6
|
|
Хром
|
20
|
133,8
|
|
Никель
|
9,0
|
60,21
|
|
Медь
|
3,5
|
23,41
|
|
Железо
|
5,5
|
36,795
|
|
Кадмий
|
-
|
-
|
|
|
Цинк
|
22
|
147,18
|
|
|
Нефтепродукты
|
150
|
1003,5
|
|
|
Свинец
|
-
|
-
|
|
*Pi = Ci · qi,
. Расчет требуемой глубины очистки, допустимой к
водоотведению в заданный водный объект (НДС)
Характеристика проектируемого объекта
В проекте разработана система водоотведения сточных вод г. N с численностью населения
- 122332 чел. Норма водоотведения - …250 л/чел.cут.
Процент канализования - 100 %.
На очистные сооружения поступает сточная вода от населенного
пункта и промышленных предприятий с расходом Q= 222250,45 м3/сут.
Объектами канализования являются город, общественные здания,
промышленные предприятия.
Характеристика приемника сточных вод и оценка качества
источника в соответствии с санитарными требованиями
1.
Гидрологическая
характеристика источника водоснабжения (табл.1.1)
Таблица 1.1
Гидрологическая характеристика водного объекта
|
Показатель
характеристики
|
|
Вид
водопользования и категории
|
Средняя
скорость течения реки, м/с
|
Глубина реки в
месте выпуска, м
|
Расход речной
воды, м³/с
|
Коэффициент
извилистости русла
|
Расстояние от
истока,км
|
|
Рыбохозяйственный
I категории
|
0,6
|
0,7
|
12
|
1,25
|
100
|
.Гидрохимическая характеристика источника водоснабжения
(Табл. 1.2)
Таблица 1.2
Гидрохимическая
характеристика водного объекта
|
Показатели
состава речной воды
|
Концентрация
загрязнений, м/л
|
ПДК, мг/л
|
ЛПВ
|
|
Взвешенные
вещества (мутность)
|
64,5
|
64,75
|
Общие
требования
|
|
БПКПОЛН
|
2,8
|
3
|
То же
|
|
Нефтепродукты
|
0,002
|
0,05
|
рыбохозяйственный
|
|
Азот аммонийный
|
0,02
|
0,39
|
токсикологический
|
|
Азот нитритный
|
0,002
|
0,02
|
токсикологический
|
|
Азот нитратный
|
2
|
9,1
|
сан.
токсикологический
|
|
Железо
|
0,1
|
токсикологический
|
|
Медь
|
0,0001
|
0,001
|
токсикологический
|
|
Никель
|
0,002
|
0,01
|
токсикологический
|
|
Свинец
|
0,002
|
0,006
|
токсикологический
|
|
Алюминий
|
0,02
|
0,04
|
токсикологический
|
|
Фосфаты
|
0,06
|
0,2
|
санитарный
|
|
Хлориды
|
20
|
300
|
сан.
токсикологический
|
|
Сульфаты
|
4
|
100
|
сан.
токсикологический
|
|
Кремний (по Si)
|
0,4
|
1,0
|
сан.
токсикологический
|
|
Фенолы
|
0,0009
|
0,001
|
рыбохозяйственный
|
|
СПАВ
|
0,2
|
0,5
|
токсикологический
|
Анализ качества речной воды по обобщенным гидрохимическим
показателям проводится по каждому лимитирующему показателю вредности:
Обобщенные гидрохимические показатели качества речной воды по
требованиям к водоемам рыбохозяйственного назначения
для рыбохозяйственного ЛПВ:
для санитарно- токсикологического ЛПВ
для токсикологического ЛПВ
для санитарного ЛПВ
для БПКполн.
J= 2,8/3 =0, 93
для взвешенных веществ
J = 64,5/64,75 =0,99
Вывод: Анализ качества речной воды свидетельствует о высокой
степени загрязненности вод по токсилогичесгому ЛПВ.
Расчет и обоснование требуемой глубины очистки
Для обоснования требуемой глубины очистки выполнен расчет
допустимого состава сточных вод к водоотведению в реку.
Расчет произведен из условия обеспечения концентраций
контролируемых веществ, не превышающих нормативных требований к составу и
свойствам воды в расчетном створе после смешения с речной водой. Кратность
разбавления рассчитывается по методу Родзилера-Фролова.
Установление допустимых концентраций загрязняющих веществ
(табл. 2) производится на основании […] и условий смешения по формуле:
где n -кратность разбавления; ПДКi - предельно допустимая концентрация
загрязняющего вещества в воде водотока, г/м3; Сi р - фоновая концентрация речной воды.
Таблица 1 - Расчет кратности основного разбавления
|
№ п/п
|
Наименование
показателей
|
Расчетная
формула
|
Единицы
измерения
|
Расчетная
величина
|
|
|
|
|
для зимнего времени
|
для летнего
времени
|
|
1
|
Расход сточных
вод
|
q
|
м3/с
|
2,572
|
2,572
|
|
2
|
Расход речной
воды, min, 95% обеспеченности
|
Q
|
м3/с
|
680
|
680
|
|
3
|
Скорость речной
воды
|
v
|
м/с
|
0,6
|
0,6
|
|
4
|
Средняя глубина
|
H
|
м
|
5
|
5
|
|
5
|
Коэффициент
диффузии (для открытого русла )
|
Д = g∙v∙H/
37∙nш∙C2
|
|
|
0,003
|
|
6
|
Коэффициент
Шези
|
С=Ry/nш
|
|
|
45,25
|
|
7
|
Коэффициент
диффузии (для периода ледостава)
|
Д = g∙Rпр0,5/37·
nпр∙Спр2
|
|
0,002
|
|
|
7.1
|
Гидравлический
радиус потока
|
R≈H
|
м
|
5
|
5
|
|
7.2
|
Коэффициент
шероховатости ложа реки
|
nш
|
|
0,03
|
0,03
|
|
7.3
|
Приведенное
значение гидравлического радиуса
|
Rпр
= 0,5∙R
|
м
|
2,5
|
2,5
|
|
7.4
|
Коэффициент
шероховатости нижней поверхности льда
|
nл
|
|
0,03
|
|
|
7.5
|
Приведенный
коэффициент шероховатости
|
nпр
= nш∙(1 + (nл/nш) 1,5) 0,67
|
|
0,04
|
|
|
7.6
|
Приведенный
коэффициент Шези
|
Спр
= R прyпр/nпр
|
|
31,72
|
|
|
7.7
|
|
yпр
= 2,5∙nпр 0,5- 0,13 - 0,75∙Rпр0,5∙(nпр0,5-
0,1)
|
|
0,26
|
0,19
|
|
8
|
Коэффициент,
учитывающий гидравлические условия в реке
|
α = ζ∙φ∙(Д/q)0,333
|
|
0,11
|
0,13
|
|
8.1
|
Коэффициент
места выпуска
|
ζ
|
|
1
|
1
|
|
8.2
|
Коэффициент
извилистости русла
|
φ
|
|
1,25
|
1,25
|
|
9
|
Коэффициент
смешения
|
γ = 1-е^-ά∙L 0,333/(1+Q/q∙e
-ά∙L0,333)
|
|
0,038
|
0,061
|
|
10
|
Расстояние до
расчетного створа
|
L
|
м
|
500
|
500
|
|
11
|
Кратность
смешения
|
n = q+ Q∙γ/q
|
|
12,61
|
18,69
|
Таблица 2 - Состав сточных вод, допустимый к водоотведению
|
№ п/п
|
Показатели
состава сточных вод
|
Фон речной воды
Сi р, мг/л
|
Нормативные
требования
|
Требования к
водоотведению, мг/л, СiНДС
|
|
|
|
ПДКi р/х
|
Класс опасности
|
|
|
1
|
БПКПОЛН
|
2,8
|
3
|
Не норм.
|
6,54
|
|
2
|
Взвешенные
вещества
|
64,5
|
64,75
|
Не норм.
|
69,17
|
|
3
|
Хлорид
|
20
|
300
|
4э
|
5253,2
|
|
4
|
Сульфаты
|
4
|
100
|
4
|
1798,24
|
|
5
|
Азот аммонийный
|
0,02
|
0,39
|
4
|
6,93
|
|
6
|
Нефтепродукты
|
0,002
|
0,05
|
3
|
0,89
|
|
7
|
Изопропанол
|
0
|
0,01
|
3
|
0,18
|
|
8
|
Алюминий
|
0,02
|
0,04
|
4
|
0,39
|
|
9
|
Хром
|
0
|
0,07
|
3
|
1,3
|
|
10
|
Никель
|
0,002
|
0,01
|
3
|
0,151
|
|
11
|
Медь
|
0,0001
|
0,001
|
3
|
0,016
|
|
12
|
Железо
|
0,007
|
0,1
|
4
|
1,74
|
|
13
|
Цинк
|
0
|
0,01
|
3
|
0,18
|
|
14
|
PO4
|
0,06
|
0,2
|
4э
|
2,67
|
|
15
|
СПАВ
|
0,2
|
0,5
|
4
|
5,8
|
|
|
|
|
|
|
|
. Выбор технологической схемы, позволяющей получить требуемую
глубину очистки
Определяем фактический состав сточных вод, поступающий на
очистные сооружения, и сводим его в таблицу 9.
Фактическую концентрацию загрязнений определяем как
средневзвешенное по формуле:
где Σq = qI + qII + qНП -
суммарный часовой расход очистных сооружений, м3/ч; Р1, Р2,
Рн.п. - количество загрязнений, поступающее соответственно от завода
и населенного пункта.
Типовая схема очистных сооружений
Полная биологическая очистка (ПБО) Блок доочистки
Технология полной биологической очистки (ПБО) представляет
собой комплекс сооружений, состоящий из следующих устройств:
Р - решетки, относятся к механическому виду очистки
устанавливаются перед сооружениями с целью извлечения из сточных вод крупных
фракций, которые могут засорить трубопроводы и каналы. Минимальная ширина
прозоров между стержнями решеток 16-20 мм [11].
П - песколовки это сооружения для предварительного выделения
из сточных вод минеральной части загрязнения песка размером 0,2-0,25 мм.
ОП - отстойники, сооружение в виде резервуаров для осаждения
из сточных вод грубодисперсных примесей под действием силы тяжести.
А - аэротенки - сооружения, в которых осуществляется
биохимический метод очистки сточных вод, который основан на способности
микроорганизмов, использовать растворенные органические вещества, находящиеся в
сточной воде для питания в процессе жизнедеятельности (органические вещества
являются источником получения углерода).
Аэротенки представляют собой железобетонные резервуары или
открытые бассейны, которые оборудованы устройствами для принудительной аэрации.
Эффективная работа биологической очистки характеризуется БПК
(биохимическая потребность в кислороде) - количество кислорода, которое
необходимо микроорганизмам при биохимическом окисление органических веществ за
5-20 сут.
АСО - аэротенки с симультативным осаждением ила (подача
реагента Al2(SО4)3
Fe SО4) перед
аэротенками для эффективного удаления фосфатов и интенсификации процесса
осаждения.
АНД - аэротенки с нитрификацией и денитрификацией для
улучшения очистки по примесям азотной группы.
ОВ - вторичное отстаивание для осаждения активного ила.
В качестве сооружений доочистки сточных вод могут быть
использованы:
БС - барабанные сетки;
ФЗ - фильтры с зернистой загрузкой; фильтрование
предусматривается для выделения тех загрязнений, удаление которых отстаиванием
затруднено или невозможно. В качестве фильтрующих загрузок используется песок,
керамзит и другие материалы.
БП - биологические пруды, относятся к биохимическому способу
очистки, который представляет собой каскад прудов из 3-5 ступеней, через
который протекает с небольшой скоростью сточная вода. Они могут быть с
естественной и искусственной аэрацией. Чаще используются пруды с естественной
аэрацией. Глубина 0,5-1 м. Они хорошо прогреваются солнцем и заселены водными организмами.
По выбранной технологии определяется глубина очистки на
каждой стадии технологической схемы по формуле:
где Сiвх и Сiк -
концентрация загрязнения на входе и выходе из сооружений; Э - эффект очистки на
рассматриваемой стадии.
Таблица 9
Расчет концентраций загрязнений на выходе из очистных
сооружений (назначение ПДС в водоем)
|
№ п/п
|
Показатели
состава сточных вод
|
НДСрасч,
г/м3
|
Сфакт*,
г/м3
|
Изменение
концентраций загрязнений по стадиям очистки
|
ПДСсогл****,
г/м3
|
Фактический
суммарный эффект очистки ΣЭф, %
|
|
|
|
|
ПБО с АНД
|
стадия
доочистки ФЭР
|
|
|
|
|
|
|
Э, %
|
Ск**,
г/м3
|
Э, %
|
Ск,
г/м3
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
1
|
БПКПОЛН
|
6,54
|
366,75
|
95,5
|
16,5
|
65
|
5,77
|
5,77
|
98,43
|
|
2
|
Взвешенные
вещества
|
69,17
|
191,09
|
96
|
7,64
|
60
|
3,05
|
3,05
|
98,40
|
|
3
|
Хлорид
|
5253,2
|
694,36
|
0
|
694,36
|
0
|
694,36
|
694,36
|
0,00
|
|
4
|
1798,24
|
86,19
|
0
|
86,19
|
0
|
86,19
|
86,19
|
0,00
|
|
5
|
Азот аммонийный
|
6,93
|
4,4
|
80
|
0,88
|
15
|
0,74
|
0,74
|
83,18
|
|
6
|
Нефтепродукты
|
0,89
|
8,72
|
92
|
0,69
|
15
|
0,58
|
0,58
|
93,35
|
|
7
|
Изопропанол
|
0,18
|
258,50
|
95
|
12.92
|
85
|
1.94
|
0,18
|
97,50
|
|
8
|
Алюминий
|
0,39
|
0,86
|
65
|
0,3
|
10
|
0,27
|
0,27
|
68,60
|
|
9
|
Хром
|
1,3
|
0,01
|
80
|
0,002
|
10
|
0,0018
|
0,0018
|
82,00
|
|
10
|
Никель
|
0,151
|
0,006
|
60
|
0,0024
|
10
|
0,0021
|
0,0021
|
65,00
|
|
11
|
Медь
|
0,016
|
0,002
|
80
|
0,0004
|
10
|
0,00036
|
0,00036
|
82,00
|
|
12
|
Железо
|
1,74
|
0,003
|
80
|
0,0006
|
50
|
0,0003
|
0,0003
|
90,00
|
|
13
|
Цинк
|
0,18
|
0,015
|
70
|
0,0045
|
10
|
0,004
|
0,004
|
73,33
|
|
14
|
PO4
|
2,67
|
1,81
|
92
|
0,14
|
90
|
0,014
|
0,014
|
99,23
|
|
15
|
СПАВ
|
5,8
|
1,37
|
80
|
0,27
|
15
|
0,22
|
0,22
|
83,94
|
* 
, где Σq = qI + qII + qНП -
суммарный расход сточных вод, м3/ч; **
****
; *** условия согласования: если ПДСрасч
> Ск, то ПДСсогл = Ск ; если ПДСрасч
< Ск, то ПДСсогл = ПДСрасч
14. Определение количества образующихся твердых отходов
Таблица 10
|
№ п/п
|
Наименование
отхода
|
Норма
образования
|
Физико-химические
свойства
|
Количесто
отходов, р, т/год
|
1 Отходы жилищ,
задерживаемые на решётках КНС (4 класс) 8 л от 1 человека в год* ρ = 750 кг/м3 = 0,75 т/м3 р
= 
,
2 Стабильные осадки (песок
из песколовок - 5 класс) 0,02 л/(чел×сут)** влажность 60%, объемный вес 1,5 т/м3 р
= 
,
|
где 0,4 к-т,
учитывающий вес осадка по сухому веществу
|
3 Нестойкие осадки 65
г/сут на одного жителя*** Рос = 
3.1. Взвешенные вещества из
первичных отстойников с учётом 60% осветления р1
= 
|
0,6 - к-т,
учитывающий 60% извлечение взвешенных веществ
|
|
|
3.2.
|
Взвешенные
вещества с учетом 80% сбраживания в аэротенке
|
|
|
р2
= (рос - р1) · 0,2=2902,32-1714,39*0,2= 237,58
|
3.3. Осадок из вторичных
отстойников (прирост активного ила) 40 · 0,3 = 12 где 40***
0,3**** р3 = 
|
Общее
количество нестойкого осадка
|
|
|
робщ
= р1 + р2 + р3=1741,39+237,58+535,81= 2514,7
|
|
Вынос твёрдых
веществ с очищенной сточной водой
|
|
|
рост
=  ,
|
|
Фактическое
количество образующихся отходов
|
|
|
рфакт
= робщ - рост =2267,28
|
*Принимается согласно [13 п. 5.13. ] по табл. 23
Количество отбросов, задерживаемых решетками из бытовых
сточных вод
|
Ширина прозоров
решеток, мм
|
Количество
отбросов, снимаемых с решеток на 1 чел., л/год
|
|
16–20
|
8
|
|
25–35
|
3
|
|
40–50
|
2,3
|
|
60–80
|
1,6
|
|
90–125
|
1,2
|
Средняя плотность отбросов - 750 кг/м3.
** количество песка, задерживаемого в песколовках, для
бытовых сточных вод надлежит принимать 0,02 л/(чел×сут), влажность песка
60%, объемный вес 1,5 т/м3 согласно [13 п. 6.31. ]
*** количество загрязняющих воду веществ на одного жителя
необходимо принимать согласно [13 п.6.4.] по табл. 25.
|
Показатель
|
Количество
загрязняющих веществ на одного жителя, г/сут
|
|
Взвешенные
вещества
|
65
|
|
БПКполн
|
40
|
|
Азот аммонийных
солей N
|
8
|
|
Фосфаты Р2О5
|
3,3
|
|
Хлориды Сl
|
9
|
|
Поверхностно-активные
вещества (ПАВ)
|
2,5
|
**** зольность ила, принимаемая по табл. 40 [11].
.
Определение класса токсичности отходов
Класс опасности (токсичности) осадков определяется согласно
[14].
Показатель степени опасности отхода для окружающей природной
среды
К = ∑ Кi,
где Кi -показатель степени опасности компонента в
составе отхода, Кi = Ci / Wi , Ci - концентрация i-го компонента в отходе
(по исходным данным);
Wi - коэффициент степени опасности i-го компонента в отходе .
Таблица 11
|
№ п/п
|
Компоненты в
отходе*
|
Концентрация в
сточной воде, г/м3
|
Количество
выделенных загрязнений pi,
г/год**
|
Концент рация в
отходе Сiо, мг/кг***
|
Коэффициент
степени опасности Wi
|
Показатель
степени опасности Кi
|
|
|
Сфiв
|
Скiв
|
|
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
1
|
Хром
|
0,01
|
0,0018
|
665195,60
|
249,39099
|
100
|
2,49
|
|
2
|
Никель
|
0,006
|
0,0021
|
316373,51
|
118,61279
|
128,8
|
0,92
|
|
3
|
Медь
|
0,002
|
0,00036
|
133039,12
|
49,878198
|
358,9
|
0,13
|
|
4
|
Железо
|
0,003
|
0,0003
|
219027,82
|
82,116546
|
1000000
|
0,00008211
|
|
5
|
Цинк
|
0,015
|
0,004
|
892335,56
|
334,54889
|
463,4
|
0,72
|
|
6
|
Алюминий
|
0,86
|
0,27
|
47861634,8
|
17943,99
|
1000000
|
0,01794399
|
|
∑4,27
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*осадок образуют гидроксиды ионов тяжелых металлов (алюминий,
хром, никель, медь, железо, кадмий, цинк, свинец), входящие в состав сточных
вод.
pi = (Сф - Ск) · q (м3/год) =
г/год
Сiо = pi / рфакт (т/год) = г/т = мг/кг
Вывод: выбросы относятся к V классу опасности(
практически неопасные ). Экологическая система практически не нарушена.
. Проектирование иловых площадок: расчет размера площадей,
изымаемых под площадки
. Объём образующихся твёрдых отходов с учётом влажности по
формуле:
м3/год
где р - фактическое количество образующихся отходов по сухому
веществу, т/год;
W - влажность образующегося осадка, 98 %;
ρ - плотность осадка,
1,01 т/м3
Согласно [13, п. 6.338. и п. 6.339.] осадок, образующийся в процессе
очистки сточных вод, должен подвергаться обработке, обеспечивающей возможность
его утилизации или складирования.
Выбор методов стабилизации, обезвоживания и обезвреживания
осадка должен определяться местными условиями (климатическими,
гидрогеологическими, градостроительными, агротехническими и пр.), его
физико-химическими и теплофизическими характеристиками, способностью к
водоотдаче.
2. Объём образующихся твёрдых отходов после
обезвоживания (Vобезв), с учетом физико-химических свойств обезвоженного осадка: W = 70 %, ρ = 1,1 т/м3.
3. Количество надиловой воды, с учетом возврата в голову
очистных сооружений:
Vвод=Vос - Vобезв= 594829,02 м3/год
. Площадь иловых площадок для размещения отходов:
где H - глубина иловых площадок, 3 м; 1,5 - коэффициент,
учитывающий увеличение размеров площадки на устройство подъездных путей; 3 - с
учётом уплотнения и высушивания осадка в течение 3-х лет; 104 -
коэффициент перевода площади из м3 в гектары.
17. Определение размеров санитарно-защитной зоны (СЗЗ) для
канализационных очистных сооружений
Санитарно-защитная зона для канализационных очистных
сооружений следует принимать согласно [12, табл. 4.5.1] с учетом состава
очистных сооружений и производительности принимаем 500 м..
. Оценка ущерба, наносимого окружающей природной среде
проектируемой системой
Ущерб, наносимый сбросом сточных вод определяется согласно
[16] по формуле:
где ; J - индекс-дефлятор по отраслям
промышленности, устанавливаемый Министерством экономики России, принимается =1;
Кэ - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости
состояния водных объектов по бассейнам основных рек.
Приведенная масса загрязнений определяется по формуле: Мi = mi · ki.
Расчет приведен в табл. 12.
Масса загрязнений на входе из очистных сооружений
определяется по формуле:
где Сi -
концентрация показателей состава на входе (выходе), мг/л; Q - расход сточных вод, м3/год.
Коэффициент относительной опасности i -го вещества:
. Расчет размера плат за загрязнение среды
При расчете платежей производим согласование концентраций
загрязнений, допускаемых к водоотведению. Это означает, что ПДС по компонентам,
для которых концентрация на выходе после очистки меньше, чем требуется к
водоотведению, приравнивается к фактической.
Плата определяется согласно [16] по формуле:
где J --коэффициент инфляции; ki - коэффициент, учитывающий экологическую
ситуацию и экологическую значимость района (для Красноярского края ki =1,04); Пiобщ
- общая плата за выбросы в природную среду i-го компонента:
где 
- плата природопользователей за допустимые
выбросы в природную среду, руб./год;
- плата за превышение допустимых загрязнений, руб./год.
где 
- соответственно массы сбросов i-го вещества в пределах лимита и фактические выбросы,
т/год; 
- нормативы платы за выбросы в пределах
лимита и за превышение допустимых выбросов, руб./год [17].
Все расчеты сводим в таблицу 13.
Таблица 12
Расчет приведенной массы загрязнений, сбрасываемых в водный
объект
|
№ п/п
|
Показатели
состава
|
Концентрация по
сооружениям, мг/л
|
Масса
загрязнений, т/год
|
Коэффициент
относительной опасности, Кэ
|
Приведенная
масса загрязнений, усл. т/год
|
|
|
вход (Сф)
|
выход (Ск)
|
вход (miф)
|
выход (miл)
|
|
вход (Мiф)
|
выход (Мiл)
|
|
1
|
БПКПОЛН
|
366,75
|
5,77
|
29751,2
|
468,07
|
0,33
|
9817,9
|
154,4631
|
|
2
|
Взвешенные
вещества
|
191,09
|
3,05
|
15501,49
|
247,42
|
0,015
|
239,41
|
3,82
|
|
3
|
Хлорид
|
694,36
|
694,36
|
56327,47
|
56327,47
|
0,003
|
187,76
|
187,76
|
|
4
|
Сульфаты
|
86,19
|
86,19
|
6991,85
|
6991,85
|
0,01
|
69,92
|
69,92
|
|
5
|
Азот аммонийный
|
4,4
|
0,74
|
356,93
|
60,03
|
2,564
|
915,22
|
153,92
|
|
6
|
Нефтепродукты
|
8,72
|
707,38
|
47,05
|
20
|
14147,57
|
941,01
|
|
7
|
Изопропанол
|
258,50
|
0,18
|
20969,89
|
14,60
|
100
|
2096988,58
|
1460,19
|
|
8
|
Алюминий
|
0,86
|
0,27
|
69,76
|
21,90
|
25
|
1744,11
|
547,57
|
|
9
|
Хром
|
0,01
|
0,0018
|
0,81
|
0,15
|
14,28
|
11,59
|
2,09
|
|
10
|
Никель
|
0,006
|
0,0021
|
0,49
|
0,17
|
100
|
48,67
|
17,04
|
|
11
|
Медь
|
0,002
|
0,00036
|
0,16
|
0,03
|
1000,000
|
162,24
|
29,20
|
|
12
|
Железо
|
0,003
|
0,0003
|
0,24
|
0,02
|
10
|
2,43
|
0,24
|
|
13
|
Цинк
|
0,015
|
0,004
|
1,22
|
0,32
|
100
|
121,68
|
32,45
|
|
14
|
PO4
|
1,81
|
0,014
|
146,83
|
1,14
|
5
|
734,15
|
5,68
|
|
15
|
СПАВ
|
1,37
|
0,22
|
111,14
|
17,85
|
2
|
222,27
|
35,69
|
|
Итого
|
|
2125413,50
|
3641,04
|
|
Ущерб, тыс.руб.
|
Ууд =
5884,2 руб/ усл.т ; Кэ= 1,04
|
13006612,44
|
22281,59
|
|
Предотвращенный
ущерб, тыс. руб.
|
|
12984330,85
|
Таблица 13
Плата за сброс загрязняющих веществ в водный объект
|
Наименование
ингредиентов
|
Концентрация
загрязняющих веществ, г/м3
|
Масса
сбрасываемых загрязнений, т/год
|
Базовый
норматив платы, руб/т
|
Плата за
выбросы, руб/год
|
|
ПДСсогл
|
проектная Ск
|
ПДСрасч
|
Проектная Ск
|
|
за допустимые
|
за превышение
|
общая
|
|
БПКПОЛН
|
6,54
|
5,77
|
530,53
|
468,07
|
91
|
48278,6
|
0
|
48278,6
|
|
Взвешенные
вещества
|
69,17
|
3,05
|
5611,17
|
247,42
|
366
|
2053688
|
0
|
2053688
|
|
Хлорид
|
5253,2
|
694,36
|
426147,02
|
56327,47
|
0,9
|
383532,3
|
0
|
383532,3
|
|
Сульфаты
|
1798,24
|
86,19
|
145875,77
|
6991,85
|
2,5
|
364689,4
|
0
|
364689,4
|
|
Азот аммонийный
|
6,93
|
0,74
|
562,17
|
60,03
|
689
|
387336,1
|
0
|
387336,1
|
|
Нефтепродукты
|
0,89
|
0,58
|
72,20
|
47,05
|
5510
|
397811,3
|
0
|
397811,3
|
|
Изопропанол
|
0,18
|
1.94
|
14,60
|
157,38
|
4950
|
72279,18
|
1763333
|
1835612,18
|
|
Алюминий
|
0,39
|
0,27
|
31,64
|
21,90
|
6887
|
217886,4
|
0
|
217886,4
|
|
Хром
|
1,3
|
0,0018
|
105,46
|
0,15
|
55100
|
5810727
|
0
|
5810727
|
|
Никель
|
0,151
|
0,0021
|
12,25
|
0,17
|
27548
|
337444,6
|
0
|
337444,6
|
|
Медь
|
0,016
|
0,00036
|
1,30
|
0,03
|
275481
|
357558,5
|
0
|
357558,5
|
|
Железо
|
1,74
|
0,0003
|
141,15
|
0,02
|
55096
|
7776870
|
0
|
7776870
|
|
Цинк
|
0,18
|
0,004
|
14,60
|
0,32
|
27548
|
402251,9
|
0
|
402251,9
|
|
PO4
|
2,67
|
0,014
|
216,59
|
1,14
|
1378
|
298466,8
|
0
|
298466,8
|
|
СПАВ
|
5,8
|
0,22
|
470,50
|
17,85
|
551,6
|
259530,1
|
0
|
259530,1
|
|
Итого
|
|
19168350
|
1763333
|
20931683
|
|
С учетом Кэ=1,04
|
19935084
|
1833866,32
|
21768950,32
|
Библиографический список
1. Правила охраны поверхностных вод. (Типовые
положения). М.: Госкомприрода СССР, 1991 г.
. СанПиН 2.1.5.980-00 Гигиенические требования
к охране поверхностных вод: Санитарные правила и нормы. М.: Минздрав России
2000 г.
3. ГН 2.1.5.1315-03 Предельно допустимые
концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов
хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. М.: Минздрав
России, 2003 г.
4. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода.
Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого
водоснабжения. Контроль качества», М.: Минздрав России, 2001 г.
5. СанПиН 2.1.4-1175-02 «Гигиенические
требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения», М.: Минздрав
России, 2002 г.
6. СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные
сети и сооружения», М.: Госстрой СССР, …
7. Водный кодекс Российской Федерации, 2006 г.
8. СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны
источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения» М.:
Минздрав России, 2002 г.
9. Методика расчета концентрации в
атмосферном воздухе вредных веществ содержащихся в выбросах предприятия,
ОНД-86, Гидрометеоиздат 1987 г.
. ГН 2.1.6. 1338-03 Предельно допустимые
концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.
М: Минздрав РФ, 2003 г.
. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03
Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и
иных объектов.
12. СНиП 2.04.03-85*
«Канализация. Наружные сети и сооружения», М.: Госстрой СССР,
13. ГН 2.1.5.1315-03
Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных
объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. М.:
Минздрав России, 2003 г.
. Перечень
рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и
ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воде
водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение, Госком РФ по рыбоводству,
1999 г.
. Методика
«Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной
среды», МПР России от 15 июня 2001 г.
. Методика
определения предотвращенного экологического ущерба. Госком РФ по охране
окружающей среды М., 2000 г.
. СанПиН
2.1.4-1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного
водоснабжения»
Типовая схема очистных сооружений
|
№ п/п
|
Показатель
состава
|
Ск ,
г/м3
|
|
1
|
БПКПОЛН
|
5,77
|
|
2
|
Взвешенные
вещества
|
3,05
|
|
3
|
Хлорид
|
694,36
|
|
4
|
Сульфаты
|
86,19
|
|
5
|
Азот аммонийный
|
0,74
|
|
6
|
Нефтепродукты
|
0,58
|
|
7
|
Изопропанол
|
1.94
|
|
8
|
Алюминий
|
0,27
|
|
9
|
Хром
|
0,0018
|
|
10
|
Никель
|
0,0021
|
|
11
|
Медь
|
0,00036
|
|
12
|
Железо
|
0,0003
|
|
13
|
Цинк
|
0,004
|
|
14
|
PO4
|
0,014
|
|
15
|
СПАВ
|
0,22
|
|
№ п/п
|
Показатель
состава
|
Ск ,
г/м3
|
|
1
|
БПКПОЛН
|
16,5
|
|
2
|
Взвешенные
вещества
|
7,64
|
|
3
|
Хлорид
|
694,36
|
|
4
|
Сульфаты
|
86,19
|
|
5
|
Азот аммонийный
|
0,88
|
|
6
|
Нефтепродукты
|
0,69
|
|
7
|
Изопропанол
|
12.92
|
|
8
|
Алюминий
|
0,3
|
|
9
|
Хром
|
0,002
|
|
10
|
0,0024
|
|
11
|
Медь
|
0,0004
|
|
12
|
Железо
|
0,0006
|
|
13
|
Цинк
|
0,0045
|
|
14
|
PO4
|
0,14
|
|
15
|
СПАВ
|
0,27
|
|
№ п/п
|
Показатель
состава
|
Сфакт ,
г/м3
|
|
|
1
|
БПКПОЛН
|
366,75
|
|
|
2
|
Взвешенные
вещества
|
191,09
|
|
|
3
|
Хлорид
|
694,36
|
|
|
4
|
Сульфаты
|
86,19
|
|
|
5
|
Азот аммонийный
|
4,4
|
|
|
6
|
Нефтепродукты
|
8,72
|
|
|
7
|
Изопропанол
|
258,50
|
|
|
8
|
Алюминий
|
0,86
|
|
|
9
|
Хром
|
0,01
|
|
|
10
|
Никель
|
0,006
|
|
|
11
|
Медь
|
0,002
|
|
|
12
|
Железо
|
0,003
|
|
|
13
|
Цинк
|
0,015
|
|
|
14
|
PO4
|
1,81
|
|
|
15
|
СПАВ
|
1,37
|
|
|
|
|
|
|
|
|