Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Задание
Современные процессы, связанные с увеличением интенсивности воздействия человека на природную среду, рост многообразия форм ее преобразования не только ставят на повестку дня исследование необходимых гармоничных связей внутри системы "общество-природа", но выдвигают как наиболее актуальную проблему сохранения естественного мира.
Существует ряд вариантов концепций взаимодействия общества и природы: "Предел роста"; "Человек на перепутье"; "Перестройка мирового порядка" (1972); "Цели глобального общества" (1977) и др. На базе названных выше и ряда других к концу XX в. были сформулированы три концепции.
3. Концепция устойчивого развития.
Из первых двух концепций пока предпочтение отдается ресурсной. Появившееся в последнее десятилетие понятие "устойчивое развитие" пока еще никак не способствовало пониманию путей ликвидации или смягчения развивающейся экологической катастрофы. Эволюция же экологического мировоззрения, основанная на историческом опыте, привела к утверждению концепции необходимости сбалансированного развития экономики без нарушения экологических интересов общества. Принципы ее предполагают:
Законы, принципы и правила функционирования техносферы
Опыт XX в. показывает, что создание техносферы с высокими показателями качества среды и безопасным уровнем жизнедеятельности человека —сложная задача. Ее решение требует развития методов превентивного анализа показателей техносферы, совершенствования научных основ комплексной оценки ее состояния, разработки и широкого использования экобиозащитных технологий, аппаратуры и средств индивидуальной защиты.
Достижению указанных целей способствует ряд положений, определяющих структуру и функционирование техносферы:
а) законы:
б) аксиомы:
техногенные опасности существуют, если повседневные потоки вещества, энергии и информации в техносфере превышают пороговые значения; действуют в пространстве и во времени; ухудшают здоровье людей, приводят к травмам, материальным потерям и деградации природной среды; требуют компетентности людей в мире опасностей и способах защиты от них;
в) принципы:
г) правило:
системы экобиозащиты на технических объектах должны иметь приоритет ввода в эксплуатацию и средства контроля режимов работы [1, 18-20].
Можно привести обобщенную схему взаимосвязей общества и экосферы (рис. 2) [4, 10]:
Рис. 2. Общая схема взаимосвязей общества и экосферы
Ведомственная государственная экологическая экспертиза - это предварительная мера проверки документации проектов, программ, изделий, сырья, материалов; это также санкционированная контролирующими органами проверка соответствия деятельности предприятий экологическим требованиям в сложившейся обстановке.
Согласно Закону РФ "Об экологической экспертизе" от 23.11.95 г., цель экологической экспертизы —превентивный контроль экологической безопасности, осуществление предупредительного государственного контроля в области охраны ОС и рационального использования природных ресурсов. Эти функции делегированы Министерству природных ресурсов и его территориальным органам государством, соответствующими законами РФ (рис. 1).
Одной из главных задач деятельности Минприроды России является организация и проведение государственной экологической экспертизы. Государственная экологическая экспертиза осуществляет свою деятельность в соответствии с законами Российской Федерации "Об охране окружающей природной среды" от 19.12.91 (в ред. от 10.07.2001) № 10, "Об экологической экспертизе" от 23.11.95 (в ред. от 15.04.98) № 16, Положением о государственной экологической экспертизе и другими нормативными актами.
Методическое руководство и координацию деятельности единой системы государственной экологической экспертизы осуществляет Главное управление государственной экологической экспертизы Минприроды России (Главгосэкспертиза), привлекая для этого Координационный совет государственной экологической экспертизы.
Рис. 1. Экологическая экспертиза
В субъектах Федерации государственная экологическая экспертиза выступает в виде аналогичных управлений, отделов, территориальных органов Минприроды России, соответствующих советов.
Госэкоэкспертиза проводится:
Председатель и члены экспертной комиссии несут полную ответственность за правильность и обоснованность своих заключений в соответствии с законодательством РФ.
Выводы экспертной комиссии могут быть обжалованы в суде или арбитражном суде.
Экспертиза материалов, представленных на госэкоэкспертизу, завершается составлением заключения экспертной комиссии, в котором в случае положительного заключения дается оценка и делаются обоснованные выводы о допустимости воздействия на ОС и возможности принятия решения о реализации объекта экологической экспертизы, а в случае отрицательного заключения содержатся обоснованные выводы о недопустимости возможного воздействия на ОС и о невозможности реализации объекта экспертизы.
В случае вынесения экспертной комиссией отрицательного заключения материалы по объекту экспертизы могут быть доработаны в соответствии с изложенными в заключении замечаниями и предложениями экспертной комиссии и представлены на повторную экспертизу.
Положительное заключение экспертной комиссии является одним из обязательных документов для открытия финансирования и кредитования объекта экологической экспертизы для всех банков.
Основаниями для повторного рассмотрения экспертной комиссией материалов по объектам экспертизы являются:
Заключение экспертизы является обязательным для всех юридических лиц и граждан, деятельность которых связана с воздействием на окружающую природную среду, природопользованием, производством продукции и т. д. Контроль исполнения требований этого заключения осуществляют органы государственного экологического контроля [2].
Объекты государственной экологической экспертизы:
Запрещается допускать в водные объекты утечки от нефте- и продуктопроводов, нефтепромыслов, а также сброс неочищенных сточных, подсланевых, балластных вод и утечек других веществ с плавучих средств водного транспорта. Запрещается сбрасывать сточные воды в водные объекты, объявленные заповедными в установленном законодательством порядке.
Требования к условиям спуска сточных вод в водные объекты распространяются на все существующие выпуски производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод населенных мест, отдельно стоящих жилых и общественных зданий, коммунальных, лечебно-профилактических, транспортных, колхозных, совхозных объектов, промышленных предприятий (в том числе шахтных вод, сбросных вод от водяного охлаждения, гидрозолоудаления, нефтедобычи, гидровскрышных работ); сбросные воды с орошаемых и осушаемых сельскохозяйственных территорий (в том числе обрабатываемых ядохимикатами) и сточные воды любых объектов, независимо от их ведомственной принадлежности; на все проектируемые выпуски сточных вод вновь строящихся, реконструируемых и расширяемых предприятий и учреждений, а также предприятии, на которых изменяется технология производства; на все проектируемые выпуски сточных вод канализации населенных мест и отдельно стоящих объектов независимо от их ведомственной принадлежности. Требования распространяются и на ливневую канализацию, отводящую атмосферную воду с промышленных площадок, товарно-сырьевых баз и других территорий, сток с которых может вызвать загрязнение водных объектов.
Условия спуска сточных вод в водные объекты определяются с учетом степени возможного смешения и разбавления сточных вод водой объекта на пути от места выпуска сточных вод до расчетного (контрольного) створа ближайших пунктов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования; качества воды водоемов и водотоков выше места проектируемого сброса сточных вод. Допускается учет естественного самоочищения вод от поступающих в них веществ, если процесс самоочищения достаточно резко выражен и его закономерности достаточно изучены.
Место выпуска сточных вод должно быть расположено ниже по течению реки от границы данного населенного пункта и всех мест его водопользования с учетом возможности обратного течения при нагонных ветрах. В системе, отводящей сточные воды в водный объект, должны быть предусмотрены приспособления для отбора проб и учета количества поступающих сточных вод. При необходимости должны быть обеспечены соответствующие автоматизированные устройства для постоянного контроля за расходом, составом и свойствами сточных вод [7, 215-217].
Рис. 3. Схемы оборотного водоснабжения с охлаждением (а), очисткой (б), очисткой и охлаждением (в) оборотной воды:
1 —предприятие; 2 —насосная станция; 3 —камера; 4 —градирня; 5 —очистные сооружения; потери воды: Qп —производственные; Qисп —на испарение при охлаждении; Qун —на унос из охладителя; Qсбр —на сброс из системы для освежения последней (продувка); Qшл —на сброс со шламом; Qдоб —количество воды, добавляемой в систему
Применяют три основные схемы водооборотных циклов (рис. 3). Вся вода в процессе производства может только нагреваться либо только загрязняться или нагреваться и загрязняться одновременно. В первом случае ее охлаждают в градирне или другом аппарате (рис. 3, а), во втором —подвергают очистке (рис. 3, б), а в третьем —очищают и охлаждают (рис. 3, в), после чего она вновь поступает в производство.
В процессе многократной циркуляции вода оборотных систем нагревается, охлаждается, частично упаривается, аэрируется, минерализуется, может становиться менее стабильной, более коррозионно-активной, способной к отложениям минеральных солеи и бактериологическим обрастаниям.
Основными ионами, которые могут приводить к отложениям минеральных солей в системах циркуляционного водоснабжения, являются анионы НСО, СО, ОН, SO, РО, SiO, а также: катионы Са2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Аl3+, Zn3+.
Применение оборотного водоснабжения позволяет в 10—раз уменьшить потребление природной воды. Например, для выработки 1 т каучука при прямоточном водоснабжении в старых производствах требуется 2100 м3 свежей воды, а при оборотном водоснабжении —лишь 165 м3. При оборотном водоснабжении значительно уменьшаются капитальные и эксплуатационные затраты. Во всех отраслях промышленности доля оборотной воды непрерывно возрастает. Так, в химической промышленности она возросла до 82,5% [4, 187].
Эффективность использования воды в производстве оценивается рядом показателей:
Оборотная вода должна соответствовать определенным значениям показателей: карбонатной жесткости, рН, содержанию взвешенных веществ и биогенных элементов, значению ХПК (химическая потребность в кислороде), определяющих термостабильность и интенсивность биообрастаний в оборотной системе и др.
При использовании оборотной воды в теплообменной аппаратуре для отведения избыточного тепла, она многократно нагревается до 40—°С и охлаждается в вентилируемых градирнях или брызгальных бассейнах. Значительная часть ее теряется в результате брызгоуноса и испарения. Кроме того, из-за неисправностей и неплотностей теплообменной аппаратуры она загрязняется до определенного предела.
Производственные сточные воды почти всегда наряду с растворенными в них загрязняющими веществами содержат нерастворенные примеси: твердые (взвеси) или жидкие (эмульсии); поэтому первой ступенью должна быть очистка их от нерастворенных загрязнений. Для выделения последних наиболее распространены методы механической очистки —процеживание, отстаивание и фильтрование.
Для задержания крупных загрязнений применяют процеживание через решетки и сита. Для выделения веществ, находящихся в воде в виде грубодисперсных взвесей —простое отстаивание. Тонкодисперсные нерастворенные загрязнения отстаивают с предварительной коагуляцией при помощи химических реагентов (коагулянтов и флокулянтов), образующих в воде хлопья. Последние захватывают при осаждении или сорбируют нерастворенные тонкодисперсные загрязнения и выделяются вместе с ними в осадок. Этим достигается ускорение осаждения нерастворенных тонкодисперсных загрязнений и увеличивается эффект осветления воды.
Другим приемом выделения из сточных вод нерастворенных загрязнений является фильтрование (применяют зернистые фильтры, а иногда микрофильтры).
Для выделения тонкодисперсных нерастворенных загрязнений с плотностью меньше плотности воды (чаще всего для выделения эмульгированных жидкостей) может быть использован метод флотации, при котором производится насыщение сточной воды пузырьками мелкодиспергированного воздуха. К последним прилипают частицы эмульгированных примесей, содержащихся в сточной воде, затем они всплывают на поверхность, образуя пену, которую затем удаляют вместе с флотируемыми веществами.
Выбор технологической схемы и типов очистных сооружений для механической очистки производственных сточных вод на химическом предприятии зависит от принятой схемы канализования, места механической очистки в общей системе очистных сооружений и требований, предъявляемых к очищенной воде, которая может быть повторно использована непосредственно после механической очистки пли должна подвергаться дополнительной очистке физико-химическими или биохимическими методами.
Иногда производственные сточные воды подвергаются перед сбросом в водоем очистке совместно с бытовыми сточными водами на централизованных очистных станциях (городских или районных). В этом случае очистке подвергаются большие количества сточных вод —до (200-300) •3 м3/сутки, содержащих самые разнообразные нерастворенные загрязнения: песок и другие тяжелые минеральные примеси, органические вещества и крупные плавающие загрязнения (бумага, тряпье, щепки). В схеме механической очистки, сочетающейся с последующей биохимической очисткой, должны быть решетки для удаления крупных загрязнений, песколовки для удаления песка и других минеральных примесей и отстойники для выделения грубодисперсных взвешенных веществ.
На заводах, где превалирует один тип загрязнений (например, нефтепродукты), часто имеется общая промышленно-дождевая канализация, для которой также необходимы песколовки и большие отстойники.
На химических предприятиях с большим разнообразием сточных вод целесообразно иметь местные очистные сооружения (по типам загрязнений) для отдельных технологических установок или их групп. В этом случае другим методам предшествует механическая очистка в местных очистных сооружениях, которые, как правило, имеют отстойники. В некоторых случаях в схему механической очистки могут быть включены сита, фильтры, коагуляционные или флотационные установки. Непостоянство концентрации и расхода промышленных стоков отражается на работе очистных сооружений. Во избежание этого в их составе предусматривают усреднители, обеспечивающие равномерную подачу сточных вод на очистные сооружения.
Процеживание
Процеживание производится на решетках или ситах в зависимости от величины и гидравлических свойств выделяемых частиц.
Процеживание через решетки с прозорами 10—мм в большинстве случаев является только предварительной стадией очистки и применяется в тех случаях, когда в последующих очистных сооружениях наличие крупных нерастворенных примесей недопустимо по технологическим условиям или когда имеется опасность нарушения работы механизмов, например в отстойниках.
Процеживание через сита с прозорами 0,5—,0 мм и более в большинстве случаев применяется в качестве предварительного способа очистки для задержания мелких взвешенных частиц.
Выделение песка и тяжелых минеральных примесей
Песок и тяжелые минеральные примеси, выделяясь в отстойниках вместе с осадком органического происхождения, затрудняют удаление осадка и дальнейшую его обработку сбраживанием в гнилостных камерах. В то же время минеральные загрязнения (как незагнивающие) можно легко выделить и использовать для планировки низких мест и пр. В связи с этим указанные примеси выделяют из сточных вод на специальных сооружениях —песколовках, которые устраиваются перед отстойниками. Песколовки —это сооружения непрерывного действия, устроенные так, чтобы в них выпадал песок, но не выпадал легкий осадок органического происхождения.
Для производственных сточных вод чаще всего применяют горизонтальные песколовки, так как они хорошо работают при переменном расходе воды. Выпадение песка из сточной воды в горизонтальных песколовках обеспечивается при скорости движения потока 0,15—,3 м/сек (при минимальном и максимальном притоке). При наличии нескольких отделений песколовок в зависимости от притока необходимо включать столько отделений, чтобы скорость была близка к расчетной.
Отстаивание
Для выделения из сточных вод грубодисперсных примесей и части органических загрязнений применяются отстойники различных типов: вертикальные, горизонтальные и радиальные. Особым типом отстойников являются осветлители. Необходимая степень очистки сточной воды и отстойниках определяется санитарными или технологическими требованиями, в соответствии с этим принимают расчетные нормы.
Основными исходными данными для гидравлического и технологического расчета отстойников всех типов служат данные о количестве сточных вод и концентрации в них нерастворенных примесей, а также экспериментальные данные о кинетике осаждения или всплывания этих примесей.
Продолжительность пребывания в отстойниках обычно составляет 1,5—ч. Однако имеются сточные воды, требующие значительно большего времени отстаивания, иногда в течение нескольких часов.
Различие в продолжительности отстаивания зависит также от свойств веществ, образующихся в процессе седиментации. Так, имеют значение склонность сточной воды к загниванию, образованию хлопьев, присутствие в ней жиров, масел или коллоидов.
Выбор длины, ширины и глубины отстойника производят, как правило, по типовым размерам сооружений с учетом скорости движения воды, продолжительности пребывания ее в отстойнике и эффекта очистки от нерастворенных примесей. Одним из основных условий нормальной работы отстойников является равномерное распределение между ними поступающей сточной воды.
Вертикальные отстойники
Для очистки промышленных сточных вод находят применение вертикальные отстойники с восходящим потоком.
Отстойники имеют цилиндрическую или прямоугольную форму. Сточная вода вводится в центре через трубу, а затем поднимается к верхним краям стенок и сборным лоткам. Вследствие увеличения поперечного сечения потока по выходе из центральной трубы движение воды замедляется и создается зона отстаивания со взвешенным слоем осадка. Благодаря такому характеру движения воды эти отстойники особенно пригодны для выделения хлопьевидного осадка, они снабжены простым устройством для выгрузки шлама и занимают мало места.
Продолжительность отстаивания сточных вод в отстойнике принимают в зависимости от скорости осаждения взвеси и по установленной норме выноса осадка. Наибольшая скорость протекания сточной воды через отстойник — 0,7 мм/сек. Скорость движения сточных вод в центральной/трубе не более 30 мм/сек.
При проектировании вертикальных отстойников для осветления бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод следует принимать:
а) диаметр не более 10 м;
б) глубину проточной части для первичных отстойников 2,7—,8 м;
в) центральную трубу длиной, равной расчетной высоте отстойной зоны, с воронкой раструбом и неподвижным отражательным щитом внизу;
г) диаметр раструба и его высоту, равными 1,35 диаметра центральной трубы, а диаметр отражательного щита —,3 диаметра раструба воронки; угол наклона поверхности отражательного щита к горизонту 17°; высоту слоя между низом отражательного щита и поверхностью осадка 0,3 м.
Горизонтальные отстойники
Для выделения из сточной воды осаждающихся взвешенных веществ могут применяться горизонтальные отстойники, оборудованные механическими скребками, сдвигающими осадок к приямку. Для сдвига осадка применяются скребки с передвижной тележкой или скребки на бесконечных цепях. Такое же оборудование используется для удаления всплывающих примесей (нефти, масел и жира). Эти примеси собираются вращающимися трубами, установленными перед погружной стенкой у выходной части отстойника.
Горизонтальные отстойники с механизированной выгрузкой шлама имеют днище, повышающееся в сторону выпуска сточной воды. Шлам выпускается под напором столба воды не менее 1,5 м или его удаление должно быть механизировано (плунжерными насосами).
Отстойники такого типа делаются из сборного железобетона, затем их и соответствующее оборудование к ним доставляют на монтажную площадку в виде сборных элементов, и па месте остается лишь собрать и подключить отстойник к сети производственной канализации.
На заводах шинных, шиноремонтных, резинотехнических изделий, регенераторных, асбестотехнических изделий и резиновых изделий из латекса производственные сточные воды, загрязненные твердыми механическими примесями, очищаются на местных сооружениях при производственных цехах и после очистки (осветления) используются в системе оборотного водоснабжения.
В отстойниках следует устанавливать полупогруженные перегородки на входе и выходе воды и устройства для удаления всплывших механических примесей.
Для улавливания полиэтиленовой крошки и других механических примесей из сточных вод производства синтетического каучука на выпуске из цеха следует проектировать также горизонтальные отстойники.
На лакокрасочных заводах для очистки сточных вод от твердых примесей могут быть рекомендованы горизонтальные отстойники с механизированным удалением осадка.
Продолжительность отстаивания бытовых сточных мод или близких к ним по составу промышленных стоков, исходя из максимального их притока, принимают равной 1,5 ч.
В зависимости от производительности очистной станции устанавливается обычно не более четырех отстойников равной пропускной способности с тем, чтобы для первой очереди иметь минимум две рабочие единицы. При выборе количества и типоразмера отстойников учитывается, что использование при равных расчетных расходах более крупных отстойников экономичнее использования отстойников малых размеров.
Осветлители
Осветлитель —комбинированное сооружение, в котором осуществляется процесс осветления сточной воды, содержащей органические загрязнения, путем предварительной ее аэрации, флокуляции и отстаивания с фильтрацией через образующийся слой взвешенного осадка в восходящем потоке.
Эффект осветления в нем бытовых и производственных сточных вод, способных к флокуляции, составляет не менее 70% в то время как в вертикальных отстойниках он составляет 30—%. Этот тип сооружений предложен кафедрой канализации Ленинградского инженерно-строительного института и рекомендуется для широкого применения.
Аэрация осуществляется за счет разницы уровней в распределительном лотке и в осветлителе и увеличения скорости движения сточной воды в центральной трубе. В осветлителе зона коагуляции отделена от зоны отстаивания специальным коробом, образующим камеру флокуляции. Продолжительность пребывания сточной воды в камере флокуляции обычно принимается равной 20 мин.
Диаметр нижнего сечения камеры флокуляции определяется но средней скорости, в этом сечении равной 8—мм/сек. Влажность выпадающего осадка при выпуске под гидростатическим давлением составляет 95%.
Нефтеловушки
Для отстаивания нефтесодержащих сточных вод предназначаются нефтеловушки. В процессе отстаивания происходит всплывание нефти и выпадение осадка. Институтом Союзводоканалпроект разработаны типовые проекты 5 нефтеловушек открытого типа из сборных железобетонных элементов с пропускной способностью одной секции 0,005; 0,015; 0,03; 0,045 и 0,055 м3/сек. Сточная вода подводится к каждой секции нефтеловушки самостоятельно. Отделившаяся от воды нефть всплывает на поверхность и по нефтесборным трубам отводится в приемный резервуар. Для сгона нефти к сборным трубам, сбора осадка, выпавшего в нефтеловушке, и перемещения осадка в приямок предусмотрен скребковый механизм. Удаление осадка из приямка осуществляется гидроэлеватором. Днище нефтеловушек —из монолитного железобетона, стены —из сборных железобетонных панелей (см. рис. 4).
Рис. 4. Нефтеловушка.
При строительстве в районах с неблагоприятными местными условиями (снег, песок) нефтеловушки покрываются железобетонными плитами и асбестоцементными листами. На рисунке 4 показана нефтеловушка, состоящая из двух секций общей производительностью 0,110 м3/сек. Остаточное содержание нефти в сточных водах после нефтеловушек составляет в среднем 100 г/м3. Удаление осадка и сбор нефти в нефтеловушке производятся автоматически. Включение механизмов сбора нефти осуществляется обычно два раза в сутки, а механизмов удаления осадка —один раз в сутки.
Список использованной литературы