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
37
Міністерство освіти і науки України
Житомирський державний технологічний університет
ГЕФ
Курсова робота
з предмету:
“ Моніторинг навколишнього середовища”
на тему:
„Ефективність заходів по покращенню якості води”
2010
Вступ
Розділ 1 Стан вивчення проблеми
2.1 Природно-економічні умови району розташування об’єкта
2.2 Загальна характеристика об’єкту дослідження
Розділ 3 Екологічна характеристика об’єкту та дослідження стану забруднення довкілля
.1 Екологічна характеристика об’єкту
.2 Аналіз стану забруднення довкілля
Розділ 4 Оцінка та планування стандартних вимог і правил спостереження та контролю за станом довкілля на об’єкті
.1 Оцінка існуючого стану моніторингових досліджень
4.2 Проектування структури моніторингової мережі
Висновок
Література
У даній роботі обговорюється актуальність проблеми екологічного стану води. У нашому місті Житомирі є Державне комунальне підприємство „Житомирське виробниче управління водопровідно-каналізаційного господарства”.
Мета роботи полягає в тому, щоб дати пропозиції по вдосконаленню системи технології очистки та очистки води в результаті діяльності підприємства.
Розділ 1
Стан вивчення проблеми
Під забрудненням водних ресурсів розуміють будь-як зміни фізичних, хімічних і біологічних властивостей води у водоймах у зв'язку зі скиданням у них рідких, твердих і газоподібних речовин, що чи заподіюють можуть створити незручності, роблячи воду даних водойм небезпечної для використання, наносивши збиток народному господарству, здоров'ю і безпеці населення
Забруднення поверхневих і підземних вод можна розподілити на такі типи:
Основними джерелами забруднення і засмічення водойм є недостатньо очищені стічні води промислових і комунальних підприємств, великих тваринницьких комплексів, відходи виробництва при розробці рудних копалин; води шахт, рудників, обробці і сплаві лісоматеріалів; скидання водяного і залізничного транспорту; відходи первинної обробки льону, пестициди і т.д. Забруднюючі речовини, потрапляючи в природні водойми, приводять до якісних змін води, що в основному виявляються в зміні фізичних властивостей води, зокрема, поява неприємних запахів, привкусів і т.д.; у зміні хімічного складу води, зокрема , появу в ній шкідливих речовин, у наявності речовин, що плавають, на поверхні води і відкладанні їх на дні водойм.
Виробничі стічні води забруднені в основному відходами і викидами виробництва. Кількісний і якісний склад їх різноманітний і залежить від галузі промисловості, її технологічних процесів; їхній поділяють на дві основні групи: утримуючі неорганічні домішки, у т.ч. і токсичні, і утримуючі отрути.
До першої групи відносяться стічні води содових, сульфатних, азотно-тукових заводів, збагачувальних фабрик свинцевих, цинкових, нікелевих руд і т.д., у яких містяться кислоти, луги, іони важких металів і ін. Стічні води цієї групи в основному змінюють фізичні властивості води.
Стічні води другої групи скидають нафтопереробні, нафтохімічні заводи, підприємства органічного синтезу, коксохімічні й ін. У стоках містяться різні нафтопродукти, аміак, альдегіди, смоли, феноли й інші шкідливі речовини. Шкідлива дія стічних вод цієї групи полягає головним чином в окисних процесах, унаслідок яких зменшується зміст у воді кисню, збільшується біохімічна потреба в ньому, погіршуються органолептичні показники води.
Нафта і нафтопродукти на сучасному етапі є основними забруднювачами внутрішніх водойм, вод і морів, Світового океану. Потрапляючи у водойми, вони створюють різні форми забруднення: нафтову плівку, що плаває на воді, розчинені чи емульгірованні у воді. Нафтопродукти, що осіли на дно важкі фракції і т.д. При цьому змінюється запах, смак, фарбування, поверхневий натяг, в'язкість води, зменшується в кисню, з'являються шкідливі органічні речовини, вода здобуває токсичні властивості і являє загрозу не тільки для людини. 12 м нафти роблять непридатної для вживання тонну води.
Досить шкідливим забруднювачами промислових вод є фенол. Він міститься в стічних водах багатьох нафтохімічних підприємств. При цьому різко знижуються біологічні процеси водойм, процес їхнього самоочищення, вода здобуває специфічний запах карболки.
На життя населення водойм згубно впливають стічні води целюлозно-паперової промисловості. Окислювання деревної маси супроводжується поглинанням значної кількості кисню, що приводить до загибелі ікри, мальків і дорослих риб. Волокна й інші нерозчинні речовини засмічують воду і погіршують її фізико-хімічні властивості. На рибах і на їхньому кормі - безхребетних - несприятливо відбиваються молеві сплави. З гниючої деревини і кори виділяються у воду різні дубильні речовини. Смола й інші екстрактивні продукти розкладаються і поглинають багато кисню, викликаючи загибель риби, особливо молоді й ікри. Крім того, молеві сплави сильно засмічують ріки, а затонула колода нерідко цілком забиває їхнє дно, позбавляючи риб нерестовищ і кормових місць.
Атомні електростанції радіоактивними відходами забруднюють ріки. Радіоактивні речовини концентруються дрібними планктонними мікроорганізмами і рибою, потім по ланцюзі харчування передаються іншою твариною. Установлено, що радіоактивність планктонних мешканців у тисячі разів вище, ніж води, у якій вони живуть.
Стічні води, що мають підвищену радіоактивність (100 кюрі на 1л і більш), підлягають похованню в підземні безстічні басейни і спеціальні резервуари.
Ріст населення, розширення старих і виникнення нових міст значно збільшили надходження побутових стоків у внутрішні водойми. Ці стоки стали джерелом забруднення рік і озер хвороботворними бактеріями і гельмінтами. У ще більшому ступені забруднюють водойми миючі синтетичні засоби, широко використовувані в побуті. Вони знаходять широке застосування також у промисловості і сільському господарстві. Хімічні речовини, що містяться в них, надходячи зі стічними водами в ріки й озера, значно впливають на біологічний і фізичний режим водойм. У результаті знижується здатність вод до насичення киснем, паралізується діяльність бактерій, мінералізуючи органічні речовини.
Викликає серйозне занепокоєння забруднення водойм пестицидами і мінеральними добривами, що попадають з полів разом зі струменями дощової і поталої води. У результаті досліджень, наприклад, доведено, що інсектициди, що містяться у воді у виді суспензій розчиняються в нафтопродуктах, якими забруднені ріки й озера. Ця взаємодія приводить до значного ослаблення окисних функцій водяних рослин. Потрапляючи у водойми, пестициди накопичуються в планктоні, бентосі, рибі, а по ланцюжку харчування попадають в організм людини, діючи негативно як на окремі органи, так і на організм у цілому.
У зв'язку з інтенсифікацією тваринництва усе більш дають про себе знати стоки підприємств даної галузі сільського господарства.
Стічні води, що містять рослинні волокна, тваринні і рослинні жири, фекальну масу, залишки плодів і овочів, відходи шкіряної і целюлозно-паперової промисловості, цукрових і пивоварних заводів, підприємств м'ясо-молочної, консервної і кондитерської промисловості, є причиною органічних забруднень водойм.
У стічних водах звичайно близько 60% речовин органічного походження, до цієї ж категорії органічних відносяться біологічні (бактерії, віруси, гриби, водорості) забруднення в комунально-побутових, медико-санітарних водах і відходах шкіряних і шерстемийних підприємств.
Нагріті стічні води теплових ЭС і ін. виробництв заподіюють "теплове забруднення", що загрожує досить серйозними наслідками: у нагрітій воді менше кисню, різко змінюється термічний режим, що негативно впливає на флору і фауну водойм, при цьому виникають доброчинні умови для масового розвитку у водоймищах синьо-зелених водоростей - так називаного "цвітіння води" Забруднюються ріки і під час сплаву, при гідроенергетичному будівництві, а з початком навігаційного періоду збільшується забруднення судами річкового флоту.
Під екологічним моніторингом варто розуміти організований моніторинг навколишнього середовища, при якому, по-перше, забезпечується постійна оцінка екологічних умов середовища існування людини і біологічних об'єктів (рослин, тварин, мікроорганізмів і т. д.), а також оцінка стану і функціональної цінності екосистеми, по-друге, створюються умови для визначення коригувальних дій у тих випадках, коли цільові показники екологічних умов не досягаються.
Основні задачі екологічного моніторингу:
Характеристика середовища і об’єкта дослідження
2.1 Природноекономічні умови району розташування об’єкту
Житомирська область розташована у центральній частині Східно - Європейської рівнини на півночі Правобережної України. Площа області становить 29.9 тис. км², що складає 4.9% території України.
Рельєф Житомирської області тісно пов’язаний з геологічною будовою. Житомирська область має вигляд хвилястої рівнини із загальним зниженням на північ. Грунти Житомира дерново-підзолисті, але й є чорноземи, сірі лісові.
Клімат Житомирської області помірно-континентальний, з теплим вологим літом і м'якою хмарною зимою. Середня багаторічна температура найхолоднішого місяця (січня) становить мінус 6°, найтеплішого (липня) +17 - +19 °. Середня річна температура в області становить +6 - +7°.
Рослинний покрив Житомирщини багатий і різноманітний. До них належать різні лікарські, харчові, технічні, вітамінні тощо. На території вводиться 2783 види тварин.
Територія Житомирської області має розгалужену гідрографічну мережу. На території області протікає повністю або частково 221 річка (враховано річки довжиною понад 10 км, загальною довжиною 5366 км), всі вони належать до басейну Дніпра.
Основним джерелом природного ресурсу води є р. Тетерів з її притоками, серед яких найголовніші: Прип’ять, на її березі знаходиться місто Бердичів та Гуйва, що протікає через місто Андрушівку. Обидві ці річки беруть початок у Вінницькій області і впадають до Корбутівського водосховища.
2.2 Загальна характеристика об’єкту дослідження
Наведемо декілька даних:
Також хвилює стан малих річок: Путятинки, Кам’янки, Руденки, Крошенки, Лісової (Лесной). Особливо турбує становище річок Руденка та Крошенка, які забруднюються найбільшим чином через недбале становище мешканців прилеглих будинків, які подовжують свої огороди аж до самої річки, а на узбережжі звалюють відходи –русло забруднюється всіляким сміттям(шини, пластикові бутлі тощо).
Забруднення водних джерел міста впливає на якість води, яку п’ють житомиряни.
У даній роботі обговорюється актуальність проблеми екологічного стану води. У нашому місті Житомирі є Державне комунальне підприємство „Житомирське виробниче управління водопровідно-каналізаційного господарства”.
Його адреса:12400 м. Житомир, вул. Черняховського, 144.
Розрахунковий рахунок №26003301129 в ИСФКБ. “Західномбанк”, код 03344065, МФО 311670.
Житомирська область розташована у центральній частині Східно - Європейської рівнини на півночі Правобережної України. Площа області становить 29.9 тис. км², що складає 4.9% території України.
ДКПЖВУВКГ розташоване в місті Житомирі, який є великим економічним адміністративним і культурним центром України.
Основним джерелом природного ресурсу води є р. Тетерів з її притоками, серед яких найголовніші: Прип’ять, на її березі знаходиться місто Бердичів та Гуйва, що протікає через місто Андрушівку.
Обидві ці річки беруть початок у Вінницькій області і впадають до корбутівського водосховища.
Станція першого підйому, з якої вода потрапляє на станцію другого підйому, яка знаходиться на ДКПВУВКГ розташована на відстані 7 км на південний захід від міста Житомира.
Державне комунальне підприємство виробниче управління водопровідно-каналізаційного господарства виконує роботи по забору, водопідготовці та подачі питної води водокористувачам, прийманню, транспортуванню та очищенню стічних вод міста.
Під виробничі об’єкти ДКПВУВКГ надані земельні ділянки в постійне користування загальною площею 42,5925 га, з них в межах міста 25 529 га, в межах району 17,0219 га.
Абонентами ДКПВУВКГ являються 951 підприємства та міське населення.
Забір води для потреб міста Житомира проводиться з водосховища ”Відсічне” на р. Тетерів, яке простягається від с. Побитівка до с. Дениші, Житомирського району на 16 км.
Характеристика водосховища “Відсічне”:
Водозабір і станція першого підйому розташовані на березі водосховища “Відсічне” на відстані 7 км на південний захід від міста Житомира.
РОЗДІЛ 3
Екологічна характеристика об’єкту та дослідження стану забруднення довкілля
3.1 Екологічна характеристика об’єкту
Державне комунальне підприємство виробниче управління водопровідно-каналізаційного господарства виконує роботи по забору, водопідготовці та подачі питної води водокористувачам, прийманню, транспортуванню та очищенню стічних вод міста.
Під виробничі об’єкти ДКПВУВКГ надані земельні ділянки в постійне користування загальною площею 42.5925 га. З них в межах міста - 25.529 га, а в межах району - 17.0219 га.
Абонентами ДКПВУВКГ являються 951 підприємство та міське населення.
Забір води для потреб міста Житомира проводиться з водосховища “Відсічне” на р. Тетерів, яке простягається від с. Побитівка до с. Дениші Житомирського району на 16 км.
Принцип дії хлоратора
Відділення хлору включає:
- хлоратор типу тТ-2100; хлоратор типу тТ-2000;
Питна вода після очисних споруд накопичується в резервуарах чистої води –шт. по 5 тис.м3. В 1996 р. введено в дію блок повторного використання води, на який подається вода після промивки фільтрів, контактних освітлювачів та відстійників. Вода після очистки на блоці повторного використання подається в голову очисних споруд, що дало змогу скоротити використання води на власні потреби на 3,5 млн.м3.
Муловий осад скидається в каналізаційну мережу, а осад піщаної фракції гідрослеватором видаляється на піскову площадку з послідуючим використанням при земельних роботах.
Рис 1. Конструкція установки для знезаражування води
Дві насосні станції 2-го підйому забезпечують подачу води на місто разом з чотирма насосними станціями 3-го підйому, обладнаними резервуарами чистої води.
В насосній станції, яка обслуговує перший комплекс встановлено три насосних агрегати потужністю 4000 м3 на год.
Хлорування питної води проводиться рідким хлором на трьох хлораторах. Два з них потужністю по 10 Кл/год, марки ТТ –.
Дезинфекція водогінної мережі проводиться згідно графіку, погодженому з міською СЕС, про що завчасно попереджують населення.
На водоочисних спорудах проводяться роботи по освітленню і доведенню прозорості води до норми її знезаражуванню відповідно вимог ГОСТу 2874 –“Вода питна”.
Довжина водопровідних мереж становить 50,6 км. Комунальні житлові будинки, підприємства та організації на 95% проводять скид госппобутових стоків в міськканалізацію.
З приватного сектору лише 10% госппобутових стоків потрапляють в мережу міськканалізації. Решта –в вигрібні ями з послідуючим вивезенням на зливну станцію.
Водопровідні та каналізаційні мережі в основному були побудовані у 1975 – 1989 роках, але у центральній частині міста вони існують від 40 до 100років.
Для перекачки стічних вод в місті функціонує37 каналізаційно-насосних станцій. Очисні споруди каналізацій ВУВКТ складаються з 3-х комплексів інженерних споруд, розташованих на земельній ділянці загальною площею 20,2169 га.
Технологія очистки води
Як вже було вказано, водоочисні споруди водопроводу і насосна станція 2-го підйому розташовані по вул. Черняховського ,116.на південний захід околиці м. Житомира.
Рідкий хлор на насосну станцію 2-го підйому в контейнерах ємністю 800л надходить із складу 1-го підйому в помешкання видаткового складу, сполученого з хлоратором. Помешкання видаткового складу і хлораторной відповідає вимогам для складів збереження СДЯВ.
Наповнені контейнера з рідким хлором і порожні розміщаються роздільно. Хлор подається по хлоропроводу у повітряно-віддільну камеру. Цей процес називається первинним хлоруванням.
Повторне хлорування подається в трубопровід фільтрованої води перед входом у резервуар - це контактні освітлювачі. Хлор подається по хлоропроводу в змішувачі на фільтри - це первинне хлорування. Повторне хлорування подається в трубопровід фільтрованої води після фільтрації перед входом у резервуар чистої води. Залишковий хлор за Держстандартом повинний підтримуватися у воді 0,5 мг/л.
Хлорована вода з дозою хлору 3-4 мг/л за допомогою насосів 1-го підйому подається по двум водоводам діаметром 600мм у змішувачі вихрового типу.
Вертикальний змішувач являє собою циліндр із конусним днищем. Оброблювана вода підводиться до днища змішувача і піднімається угору з поступово спадною швидкістю.
Швидкість у вузькому перетині конічної частини змішувача порядку 1 м/із, у циліндричній частині біля 25 мм/із, час перебування води в змішувачі близько 1,5-2 хв.
Реагенти (хлор, коагулянт, флокулянт) вводяться в трубопровід перед змішувачем.
Перемішування води з реагентами здійснюється завдяки зміні швидкості прямування води при переході її в конічній частині змішувача від вузького перетину до широкого.
Флокулянт подається у верхню частину змішувача.
Після змішувачів вода надходить у камеру пластівціутворення вихрового типу.
Призначення камер пластівціутворення - забезпечити утворення пластівців коагулянта. Процес пластівціутворення, що починається після змішування води з реагентами, протікає відносно повільно і для отримання достатньо значних пластівців потрібно від 10 до 30 млн. Процесу хлопьеобразования сприяє плавне перемішування води. Швидкість прямування води при перемішуванні повинна бути достатньої для запобігання випадання пластівців коагулянта в межах камери, але не настільки великий, щоб викликати разбивание пластівців, що утворилися.
Основною перевагою камери вихрового типу є те, що при наявності вихревого прямування води в ній процес пластівціутворення закінчується значно швидше, ніж у камерах іншого типу.
Оброблювана вода подається у нижню частину камери. Швидкість прямування води в конічній частині змінюється від 0,7 м/с у нижньому перетині і до 4-5 мм/с у верхньому перетині. Час перебування води в камері 6-10 хв. З верхньої циліндричної частини камери водовідиться системою дірчастих труб у кишеню відстійника (рис.2.)
З кишені вода надходить через торцеву дірчасту стінку у відстійнику, у кількості 8 шт.
На характер осадження частку зважують, вимірюють розмір і форму, наявність і режим прямування освітлюванної води і її грузькість (що змінюється з температурою).
У відстійнику варто розрізняти його робочу частину, де відбувається осадження суспензії - зону осадження і нижню частину, де збирається осад, що випав - у зону накопичення й ущільнення осаду .
Дно відстійника повинно мати подовжній ухил не менше 0,02 у напрямку оберненому прямуванню води і поперечні ухили в кожному коридорі не менше 0,05.
Скид осаду і санітарно-профілактичні заходи відстійників і камер пластівціутворення проводяться відповідно до встановленого графіка.
Робота 8-го відстійника пов'язана з блоком повторного використання води. Під час промивання фільтрів і контактних освітлювачів вода з БПИВ подається на відстійник №8.
Рис. 2 Катіоний водопомягчувач
Після відстійників вода надходить на кінцеве очищення від суспензії на швидкі безнапорні фільтри у кількості - 16 шт. корисною площею 25 м2. Швидкі фільтри використовують для освітлення каламутних і кольорових вод після коагулювання і відстоювання.
Фільтр являє собою резервуар, у нижній частині якого розташований дренаж великого опору, що складається із системи дірчастих труб діаметром 150 мм і призначені для відводу фільтрованої води.
Підтримуючий прошарок має конструктивне значення, перешкоджає виносу зерен матеріалу , що фільтрує.
Фільтруючий матеріал повинен забезпечувати необхідну пористість, мати достатню механічну міцність проти стирання в процесі промивання і достатньою хімічною усталеністю проти дії води , що розчиняється. Цим вимогам добре задовольняє річковий кварцовий пісок, що і є основним фільтруючим матеріалом, крупністю фракцій 0,4 - 1,0 мм, dеф=0,45, неоднорідністю 1,6, товщина завантаження - 70 см.
Освітлююча вода подається на фільтр по жолобах, розташованим над фільтруючою загрузкою, проходить через прошарок піску і гравію і відводиться за допомогою дренажних пристроїв.
У процесі фільтрування фільтр постійно заповнений водою до рівня, розташованого не менше, ніж на 2 м вище поверхні матеріалу, що фільтрує.
Швидкість фільтрування приймається від 6 до 12 м/год у залежності від якості освітлення води.
У паводковий період швидкість фільтрації 6 - 8 м/год.
Фільтроцикл при нормальній роботі фільтра - 24 години, у паводковий період - 12 годин.
Промивання фільтрів здійснюється з промивного бака обсягом 220 м3 і насоса продуктивністю - 360 м3/год.
При промиванні фільтр виключається з роботи, промивна вода подається під напором через дренаж на устрій, а з нього через розподільну систему проходить прошарок гравію і піску. Швидкість проходження через фільтр промивної води в декілька разів більше швидкості фільтрування забруднень.
Перші порції профільтрованої води, так званий «перший фільтрат» після кожного промивання скидають. Борт жолобів розташований на такій висоті над поверхнею піску, що при даній інтенсивності промивання в жолоб разом із промивною водою не повинний виноситися пісок.
Одноступеневе очищення води на контактних освітлювачах
Повітряно - відокремлювальна камера для того, щоб запобігти проникненню в розподільчу систему і засипку контактних освітлювачів повітря. Прийомна камера складається із трьох відсіків. В першому відсіці установлені повітряно - відокремлювальні сітки, в другий відсік (власне контактна камера) подається хлор, а третій відсік являється змішувачем коридорного типу. Поміж прийомної камери прокладено обвідний канал. Із прийомної камери вода відводиться по трубопроводу 0-1200 мм, який має шайбовий змішувач. Перед змішувачем в трубопровід вводяться реагенти. Спочатку вводиться коагулянт, а потім через 2-3 хв. в третій відсік вводиться флокулянт.
Після змішувачів по двох трубопроводах 0-800 мм вода надходить на контактні освітлювачі. Контактні освітлювачі призначені для очищення сококольорної мало мутної води до 5 мг/л.
В період повені, цвітіння води, тобто, коли підвищена кольоровість і мутність вода попередньо очищається на високошвидкісних фільтрах, які розміщені на станції першого підйому.
Очищення коагулянтами природної води з невеликою мутністю забруднений по звичайній двох етапній технологічній схемі процес коагуляції в камерах пластівці утворення проходить в’яло, особливо при низьких температурах. При слабкому пластівці утворюванні погано працюють відстійники і умови роботи фільтрів настільки погіршується, що вони не встигають справлятися з очищенням води. Інша справа при застосуванні в такому випадку контактних освітлювачів. Так як при очищенні води на контактних освітлювачах коагулянт вводиться в воду безпосередньо перед її фільтруванням через засипку, то процес коагуляції відбувається в товщині засипки. За короткий проміжок часу від моменту введення коагулянту до початку фільтрування в воді можуть утворюватися найдрібніші агрегати коагулюючих частинок мікроагрегати. Подальше збільшення частинок в пластівці здійснюється не в вільному об’єму води, як в камерах пластівці утворювання, а на зернах засипки контактних освітлювачів. Такий процес і отримав в технології води назву води контактної коагуляції.
Процес коагуляції при контакті з поверхнею зернин фільтруючого середовища проходить з великою повнотою і на багато разів швидше , ніж при звичайній коагуляції у вільному о6’ємі. Дози коагулянту звичайно менші, ніж доза необхідна для ефективного пластівці утворювання в вільному об’ємі. Крім того при контактній коагуляції на процес майже не впливає температура води і її лужність. Дякуючи такій перевазі в умовах очищення маломутної води, контактні освітлювачі дуже вдало замінюють звичайне двохетапне очищення води. Забезпечують високий ефект освітлення і безколірність при одночасній дешевій вартості будівництва і експлуатації очисних споруд. Контактні освітлювачі в кількості 10 шт. - із них 2 освітлювача можуть бути зупинені на профремонт.
Запроектовані в плані 10·11.5 м з центрально розміщеним каналом. Ширина каналу –.4м, корисна площа 94 м2.
Освітлювачі засипані кварцовим піском Глуховецького кар’єру. Пісок не повинен мати фракції більше 2мм і менше 0.5мм .
Середній діаметр зернин піску 0.7-2.0 мм. Товщина шару піску 2 м, підтримуючий шар із щебеню величиною 20-40 мм, висота 40 см, величиною 10-20 мм, висотою - 10 см розміщується під піщаною засипкою на дні контактного освітлювача. Очищена вода попередньо змішана з коагулянтом, подається в засипку за допомогою розподільчої системи дірчастих труб прокладених на дні в шарі гравію. Ця ж розподільча система служить для подачі промивної води.
Розрахована швидкість фільтрування для контактних освітлювачів прийнята без регулювання швидкості фільтрування. Тому, на кожному освітлювачі швидкість може коливатися від 3 до 7 м/год в залежності від пори року і віддаленості освітлювача від водоприйомної камери. Промивка контактних освітлювачів водоповітряна з низьким відведенням чистої води. Зменшення витрат промивної води досягається застосуванням продувки засипки стиснутим повітрям з інтенсивністю 18-20 л/с м2 на протязі 5 хв., потім одночасна з повітрям подача промивної води ( 2-3 л/с м2) на протязі 10 хв. і промивка однією чистою водою від 5 до 15 хв. ( швидкість 6-7 л/с м2). До моменту утворення процесу контактної коагуляції, контактний освітлювач допрацьовується сирою водою від 5 до 15 хв. Очищена вода відводиться через конусні переливні жолоби, які мають бути правильного горизонтального рівня і в центрально розміщеному каналу по трубопроводу 0 –мм і обвідному трубопроводу 0 –мм подається в РЧВ.
Санітарно-профілактичні заходи (огляд, очистка, промивка, знезараження) на контактних освітлювачах проводяться згідно графіка санітарно-профілактичних заходів на очисних спорудах і роздільній мережі водопроводу, який узгоджений Житомирською міською санепідемстанцією.
3.2 Аналіз стану забруднення довкілля
Слід зазначити, що найкращий метод забезпечення безпеки питної води - охорона джерел водопостачання. Але їх якість погіршується. В ріки, водоймища, озера та ставки скидають стоки близько 2800 об`єктів, з них без очищення або з очищенням, що не відповідає санітарно-гігієнічним вимогам більш, ніж 40 %. Щорічно чверть досліджених проб з поверхневих водоймищ не відповідає гігієнічним нормам.
За результатами хімічного аналізу питної води, відібраної з крану звичайної оселі у центрі міста Києва з ініціативи посольства Австрії в Україні, вміст такого пестициду, як ліндан (потенційно-небезпечні речовини) в 70 разів перевищує його вміст у воді річки Рейн, стічній канаві Західної Європи 70-тих років.
Внаслідок господарської діяльності триває інтенсивне забруднення підземних вод. Скидаються в природні водойми виробничі і господарсько-побутові стоки змінюють кількість і якість води в них, чи ускладнюють зовсім виключають можливість використання водойм для питних чи виробничо–технічних нестатків.
Ступінь впливу стічних вод на водойми залежить від характеру що скидаються забруднювачем, їхній кількісних співвідношень. Сама по собі стічна нерозведена вода завжди має виражений токсичний ефект і негативно позначається на здоров'я людей і може послужити причиною виникнення різного роду інфекційних захворювань. Потрапляючи в організм людей з питною водою, багато отрутних металів і їхні органічні сполуки, наприклад свинець, миш'як, кадмій, ртуть, -, що містяться в стічних водах підприємств можуть викликати отруєння людей, переважно хронічне. Підвищені концентрації хімічних елементів роблять токсичне дія на водяні організми. Гідробіонти тією чи іншою мірою реагують на зміну гідрохімічного режиму водойми, що пройшли в результаті спуска стічних вод. Якщо той чи інший організм не може адаптуватися до нового хімічного складу води і гине, то відбувається зміна в співвідношенні між видами в біоценозах. Такі зміни можуть також знизити плідність у гідробіонтів, зменшити їхня життєздатність і з'явиться фактором, що обмежує розвиток і чисельність водяних організмів. Так, кислуваті води при водневому показнику рН 6,4-5,0 небезпечні для риб при концентраціях двоокису вуглецю вище 20 мг/л чи при підвищеному змісті солей заліза, кислі води при рН нижче 5,0 і лужні води при рН вище 9,5 небезпечні для риб завжди, лужні води при рН 8,6-9,5 небезпечні для риб при тривалій дії.
Гігієнічні вимоги, що визначають придатність води для питних цілей, включають:
На Україні в надзвичайно поганому стані знаходиться водопровідна мережа, а централізованим водопостачанням сьогодні забезпечується понад 80 % населення України.
Щорічно до 10% досліджуваних проб з водопровідних мереж не відповідає гігієнічним нормативам за органолептичними властивостями, загальною мінералізацією, вмістом хімічних речовин вище ГДК.
Практично кожна восьма проба питної води з сільських водопроводів та кожна третя з джерел децентралізованого водопостачання не відповідає вимогам за бактеріологічними показниками.
Згідно з законом України "Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення" громадяни мають право на безпечну для здоров’я та життя питну воду. Проте, на сьогоднішній день використання води в Україні стає небезпечним для здоров’я її мешканців.
Погіршення якості питної води викликає підвищення рівня захворюваності населення від вживання неякісної води, що веде до зниження працездатності, скорочення тривалості життя, а також призводить до матеріальних та фінансових втрат у державі. Але поліпшення якості питної води неможливе без впровадження системи раціонального водопостачання та обліку води.
РОЗДІЛ 4
Оцінка та планування стандартних вимог і правил спостереження та контролю за станом довкілля на об’єкті
.1 Оцінка існуючого стану моніторингових досліджень
Наукове прогнозування (на відміну від різноманітних форм ненаукового передбачення) - це відповідно безупинне, спеціальне, що має свою методологію і техніку дослідження, проведене в рамках керування, з метою підвищення рівня його обґрунтованості й ефективності.
Дослідження майбутнього розділяється на два якісно різних напрямки: пошукове (дослідницьке) і нормативне прогнозування. Пошукове прогнозування - це аналіз перспектив розвитку існуючих тенденцій на визначений період і визначення на цій основі ймовірних станів об'єктів керування в майбутньому за умови збереження існуючих тенденцій у незмінному стані чи проведення тих чи інших заходів за допомогою управлінських впливів. Нормативне прогнозування (іноді його називають "прогнозуванням навпаки", тому що в даному випадку дослідження йде в зворотному напрямку: від майбутнього до сьогодення) являє собою спробу раціонально організованого аналізу можливих шляхів досягнення цілей оптимізації керування. Цей вид прогнозів як би відповідає на запитання: "Що чи можна потрібно зробити для того, щоб досягти поставлені цілей чи вирішити прийняті задачі?". Предметом нормативного прогнозування виступають суб'єктивні фактори (ідеї, гіпотези, припущення, етичні норми, соціальні ідеали, цільові настанови), що, як показує історія, можуть вирішальним образом змінити характер процесів, що протікають, а також стати причиною появи якісно нових, непередбачених феноменів дійсності.
У дослідженні різних аспектів взаємозв'язку людини і біосфери можна виділити ряд стадій: опис - вихідний, емпіричний етап, що відповідає на питання "що відбувається в навколишнім середовищі й у самій людині?"; пояснення - проміжний, теоретичний етап, що відповідає на питання "чому це відбувається?"; передбачення - завершальний, практично орієнтований етап екологічного дослідження, що повинний давати відповіді на два (як мінімуми) питання: "яким образом виявлені тенденції будуть поводитися в майбутньому?" і "що варто почати для того, щоб запобігти небажані чи явища, навпаки, сприяти реалізації сприятливих можливостей?".
Моніторинг поверхневих вод суші Держуправлінням екоресурсів в Житомирській області в 2001 році проводився у 18 пунктах по 23 створах на 11 річках –р. Тетерів, р. Случ, р. Ірша, р. Гнилоп’ять, р. Уж, р. Норинь, р. Гуйва, р. Уборть, р. Роставиця, р. Кам’янка, та р. Ірпінь (див. Табл.3.1).
На протязі 2001 року відібрано та проаналізовано 89 проб поверхневих вод, тобто “Програма моніторингу поверхневих вод суші в Житомирській області “ виконана на 97,6 %.
Аналізи виконувалися за 30-ма показниками - титрометричними, потенціометричними, фотоколориметричними та атомно-абсорбційними методами згідно методик, затверджених Мінекоресурсів України по “Переліку тимчасово допущених до використання та атестованих методик визначення складу та властивостей проб об’єктів довкілля”.
Протягом 2001 року виконано 2670 визначень проти 2640 у 2000 році.
За результатами аналізів виявлено 214 перевищень ГДК –в основному по таких показниках, як ХСК, сольовий амоній, загальне залізо, сполуки міді та хрому загального.
Крім того, в області проводився моніторинг поверхневих вод Житомирським обласним центром по гідрометеорології за 12-ма створами (постами) на річках: Тетерів –пости, Случ –пости, Уж та Гнилоп’ять - по 2 пости та Уборть –пост. Всього відібрано 69 проб на вміст 16 інгредієнтів. При облгідрометеоцентрі лабораторія відсутня, тому проби відбираються та доставляються до Центральної геофізичної обсерваторії м. Києва (ЦГО)., про що вона інформує по результатах аналізів річки Тетерів в районі м. Житомира (4,5 км вище міста (водосховище “Відсічне”) та 2,5 км нижче міста.
У порівнянні з 2000 роком стан річки Тетерів залишався стабільним, лише в літній період спостерігалась екстремальна ситуація з вмістом марганцю. Його вміст в 13-14,5 разів перевищував ГДК. Причиною такого явища була надзвичайно висока температура повітря, а разом з тим і води, що призвело до порушення окисловідновних процесів у водоймі, спостерігалось також різке зниження розчиненого кисню по цій же причині. В міру спадання температури якість води покращилась .На кінець року перевищень вмісту марганцю не спостерігалось.
Порівнюючи з минулим роками (1998-2000р) стан річок Случ, Уж, Гнилоп’ять, Гуйва, Ірша, Роставиця, Кам’янка і Ірпінь залишився стабільним. Спостерігається покращення якості води в річках Норинь і Уборть.
Крім цього проводився моніторинг поверхневих вод області ще на 5-ти основних водозаборах області –це р. Тетерів (водосховище “Відсічне”, вище м. Житомира), р. Уж (водозабір с. Поліське, вище м. Коростеня), р. Ірша (водозабір Малинської паперової фабрики), р. Гнилоп’ять (водозабір вище міста Бердичева) та р. Случ (водозабір вище м. Новоград-Волинського), гідрохімічною лабораторією ГГМП (гідрогеомеліоративної партії) Житомирського облводгоспу.
Проби відбирались по річках Случ та Тетерів щомісяця, а на річках Гнилоп’ять, Уж та Ірша - щоквартально. Дані спостережень показали, що, в основному, перевищення спостерігаються по загальному залізу, БСК та сольовому амонію.
Аналізуючи дані спостережень трьох лабораторій (Держуправління, ЦГО та ГГМП), можна зробити висновок , що санітарний стан поверхневих вод області у порівнянні з 1998 по 2001 рік в цілому майже не змінився.
4.2 Проектування структури моніторингової мережі
У ріках і інших водоймах відбувається природний процес самоочищення води. Однак він протікає повільно. Поки промислово- побутові скидання були невеликі, ріки самі справлялися з ними. У наше індустріальне століття в зв'язку з різким збільшенням відходів водойми вже не справляються з настільки значним забрудненням. Виникла необхідність знешкоджувати, очищати стічні води й утилізувати їх.
Вирішення проблеми стерилізації ( знезаражування ) та очистки питної води, промислових та комунальних стоків дозволить забезпечити населення доброякісною питною водою, зробити чистими промислові та комунальні стоки і покращити екологічний стан річок та джерел питної води. У питній воді міститься велика кількість патогенних мікроорганізмів, органічних, неорганічних та синтетичних високомолекулярних речовин6 поверхнево-активних, пестицидів, фенолів, ліків, нафталінів та ін. Тому до цього часу не було знайдено універсального способу стерилізації та очистки, що однаково діяв би на патогенні мікроорганізми і високомолекулярні органічні сполуки, а використовуються способи, що вибірково діють на різні речовини у складі води та стоків. Патогенні мікроорганізми знешкоджуються тепловою обробкою, хлоруванням, озонуванням з ультрафіолетовим опромінюванням та ін. Ці способи, а також використання для очистки води фільтрів з різноманітних активних матеріалів ( активованого вугілля, смол та ін. ) економічно недоцільні для очистки великих обсягів води.
Методи очищення стічних вод можна розділити на механічні, хімічні, фізико-хімічні і біологічні, коли ж вони застосовуються разом, те метод очищення і знешкодження стічних вод називається комбінованим. Застосування того чи іншого методу в кожнім конкретному випадку визначається характером забруднення і ступенем шкідливості домішок.
Сутність механічного методу полягає в тому, що зі стічних вод шляхом відстоювання і фільтрації віддаляються механічні домішки. Грубо дисперсні частки в залежності від розмірів уловлюються ґратами, ситами, піскопастками, септиками, навовловлючами різних конструкцій, а поверхневі забруднення – нафтопастками, бензомаслопастками, відстійниками й ін. Механічне очищення дозволяє виділяти з побутових стічних вод до 60-75% нерозчинних домішок, а з промислових до 95%, багато хто з який як коштовні домішки, використовуються у виробництві.
Хімічний метод полягає в тім, що в стічні води додають різні хімічні реагенти, що вступають у реакцію з забруднювачами й осаджують їх у виді нерозчинних опадів. Хімічним очищенням досягається зменшення нерозчинних домішок до 95% і розчинних до 25%
При фізико-хімічному методі обробки зі стічних вод віддаляються тонко дисперсні і розчинені неорганічні домішки і руйнуються органічні і речовини, що погано окисляються, найчастіше з фізико-хімічних методів застосовується коагуляція, окислювання, сорбція, екстракція і т.д. Широке застосування знаходить також електроліз. Він полягає в руйнуванні органічних речовин у стічних водах і витягу металів, кислот і інших неорганічних речовин. Електролітичне очищення здійснюється в особливих спорудженнях - електролізерах. Очищення стічних вод за допомогою електролізу ефективні на свинцевих і мідних підприємствах, у лакофарбовій і деяких інших областях промисловості.
Забруднені стічні води очищають також за допомогою ультразвуку, озону, іонообмінних смол і високого тиску, добре зарекомендувала себе очищення шляхом хлорування.
Серед методів очищення стічних вод велику роль повинний зіграти біологічний метод, заснований на використанні закономірностей біохімічного і фізіологічного самоочищення рік і інших водойм. Є кілька типів біологічних пристроїв по очищенню стічних вод: біофільтри, біологічні ставки й аэротен0ки.
У біофільтрах стічні води пропускаються через шар грубозернистого матеріалу, покритого тонкою бактеріальною плівкою. Завдяки цій плівці інтенсивно протікають процеси біологічного окислювання. Саме вона служить діючим початком у біофільтрах.
У біологічних ставках в очищенні стічних вод беруть участь всі організми, що населяють водойму.
Аеротенки - величезні резервуари з залізобетону. Тут очищає початок - активний іл з бактерій і мікроскопічних тварин. Усі ці живі істоти бурхливо розвиваються в аеротенках, чому сприяють органічні речовини стічних вод і надлишок кисню, що надходить у спорудження потоком подаваного повітря. Бактерії склеюються в хлоп’я і виділяють ферменти, мінералізуючи органічні забруднення. Мул із хлоп’ями швидко осідає, відокремлюючи від очищеної води. Інфузорії, джгутикові, амеби, коловертки й інші дрібні тварини, пожираючи бактерії, що не сліпаються в хлоп’я, омолоджують бактеріальну масу мулу.
Стічні води перед біологічним очищенням піддають механічної, а після її для видалення хвороботворних бактерій і хімічному очищенню, хлоруванню рідким чи хлором хлорним вапном. Для дезінфекції використовують також інші фізико-хімічні прийоми (ультразвук, електроліз, озонування й ін.)
Біологічний метод дає великі результати при очищенні комунально-побутових стоків. Він застосовується також і при очищенні відходів підприємств нафтопереробної, целюлозно-паперової промисловості, виробництві штучного волокна.
На стадії попереднього ущільнення активного мулу найбільше поширення одержали відстоювання і флотація. Переваги флотаційного згущення суспензії активного мулу:
Досить широке поширення одержала напірна флотація для ущільнення надлишкового активного мулу. Сутність її полягає в насиченні води повітрям зі значним перенасиченням їм, що забезпечується створенням надлишкового тиску протягом деякого часу. При зниженні тиску до атмосферного починають виділятися дрібні пухирці повітря, що і флотують, що містяться у воді частки домішок.
При використанні такого методу для зневоднювання надлишкового активного мулу мікробну біомасу можна згустити в 305 разів. Таку ступінь згущення варто вважати гарної при досить простому апаратурному оформленні процесу напірної флотації. Однак утрати мікробної біомаси з проясненої іловою водою при згущенні активного мулу напірною флотацією в деяких випадках порівняно великі.
Для зменшення втрат мікробної біомаси і підвищення ступеня згущення у вихідну суспензію активного мулу перед флотацією іноді додають реагенти, наприклад розчини чи електролітів поліелектролітів.
Інтенсифікація процесу флотації досягається також введенням в суспензію активного мулу, що згущається.
Дослідження показали, що одним з ефективних методів попереднього ущільнення активного мулу є також електрофлотація. Ступінь згущення активного мулу електрофлотаціей складає 3-5 при вихідній концентрації 0,6-1,0% абсолютно сухих речовин, а енерговитрати складають близько 1-2 квт. ч на 1 м3 вихідній суспензії. Найбільший вплив на процес електрофлотації робить щільність струму.
Для підвищення ступеня витягу біомаси активного мулу варто вводити у вихідну суспензію мінеральні чи коагулянти синтетичні флокулянти.
Високоефективним методом згущення стічних вод і надлишкового активного мулу є центрифугування. Переваги способу - простота, економічність і низька вологість згущеного продукту; недолік - велике віднесення твердої фази з проясненою рідиною (фугатом), що приводить до необхідності додаткової стадії очищення фугата, наприклад сепаруванням.
Для зневоднювання стічних вод і надлишкового активного мулу найбільш ефективні, осадові горизонтальні центрифуги зі шнековим вивантаженням осаду. Перевага цих центрифуг - висока продуктивність при низькій питомій витраті енергії і масі. Недоліки - невисокий ступінь згущення осідання, а також швидкий знос шнека і ротора.
Всебічні дослідження безреагентного центрифугування стічних вод і надлишкового мулу, показали можливість практичного використання цього способу. Досліджено новий спосіб обробки надлишкового активного мулу, що включає центрифугування суспензії активного мулу, що відбирається з вторинних відстійників
Для підвищення ефективності центрифугування застосовують різні хімічні реагенти, зокрема синтетичні флокулянти. Обробка флокулянтами катіонного типу дозволяє підвищити ефективність затримки сухої речовини до 95-99 %.
Використання центрифуг для механічного зневоднювання опадів первинних відстійників являє собою один з перспективних способів, особливо при застосуванні флокулянтів.
Високий ступінь згущення твердої фази може бути досягнута на тарілчастих сепараторах.
Відомо, що ефективність згущення суспензії активного мулу з використанням сепараторів істотно залежить від попередньої термореагентної обробки. Ефективність режиму термореагентної підготовки суспензії активного мулу до згущення перевірена в промислових умовах.
Технологічна схема зневоднювання активного мулу з попередньої термореагентної обробкою, ущільненням напірною флотацією і з наступним згущенням у центрифугах і сепараторах представляється перспективної і практичний.
Для кондиціонування активного мулу й опадів первинних відстійників і інтенсифікацій процесу згущення можна використовувати поряд з тепловою і реагентною обробкою й інші способи, наприклад з додаванням золи, зокрема отриманої від спалювання опадів стічних вод. Практичний і науковий інтерес представляє флокуляціонно-центробіжний спосіб згущення суспензій.
Слід зазначити, що термореагентна обробка не тільки підсилює утворення агрегатів часток квазитвердой фази біосуспензиї, але і приводить до знешкодження одержуваного надалі готового продукту, що дуже важливо при використанні біомаси мікроорганізмів як кормову добавку. Іноді високий ефект флокуляції досягається тільки при аеробній стабілізації і термообробки суспензії.
Проте, виробництво і застосування цих засобів, особливо в екологічно несприятливих регіонах України, є економічно вигідним і доцільним по багатьох показниках:
Все це дозволяє без будь-яких капітальних витрат збільшити продуктивність споруджень по очищенню питної води на 20-40%.
ВИСНОВОК
Захист водних ресурсів від виснаження і забруднення і їхнього раціонального використання для нестатків народного господарства - одна з найбільш важливих проблем, що вимагають невідкладного рішення. У Росії широко здійснюються заходи щодо охороні навколишнього Середовища, зокрема по очищенню виробничих стічних вод.
Одним з основних напрямків роботи з охорони водяних ресурсів є впровадження нових технологічних процесів виробництва, перехід на замкнуті (безстічні) цикли водопостачання, де очищені стічні води не скидаються, а багаторазово використовуються в технологічних процесах. Замкнуті цикли промислового водопостачання дадуть можливість цілком ліквідувати скид стічних вод у поверхневі водойми, а свіжу воду використовувати для поповнення безповоротних утрат.
У хімічній промисловості намічене більш широке впровадження мало відхідних і безвідхідних технологічних процесів, що дають найбільший екологічний ефект. Велика увага приділяється підвищенню ефективності очищення виробничих стічних вод.
Значно зменшити забруднення води, що скидається підприємством, можна шляхом виділення зі стічних вод коштовних домішок, складність рішення цих задач на підприємствах хімічної промисловості складається в різноманітті технологічних процесів і одержуваних продуктів. Слід зазначити також, що основна кількість води в галузі витрачається на охолодження. Перехід від водяного охолодження до повітряного дозволить скоротити на 70-90 % витрати води в різних галузях промисловості. У цьому зв'язку украй важливими є розробка і впровадження новітнього устаткування, що використовує мінімальну кількість води для охолодження.
Істотний вплив на підвищення водообороту може зробити упровадження високоефективних методів очищення стічних вод, зокрема фізико-хімічних, з яких одним з найбільш ефективних є застосування реагентів. Використання реагентного методу очищення виробничих стічних вод не залежить від токсичності присутніх домішок, що в порівнянні зі способом біохімічного очищення має істотне значення. Більш широке впровадження цього методу як у сполученні з біохімічним очищенням, так і окремо, може деякою мірою вирішити ряд задач, зв'язаних з очищенням виробничих стічних вод.
У найближчій перспективі намічається впровадження мембранних методів для очищення стічних вод.
На реалізацію комплексу заходів для охорони водних ресурсів від забруднення і виснаження у всіх розвитих країнах виділяються асигнування, що досягають 2-4 % національного доходу орієнтовно, на прикладі США, відносні витрати складають (у %) : охорона атмосфери 35,2 % , охорона водойм - 48,0, ліквідація твердих відходів - 15,0, зниження шуму -0,7, інші 1,1. Як видно з прикладу, велика частина витрат - витрати на охорону водойм, витрати, зв'язані з одержанням коагулянтів і флокулянтів, частково можуть бути знижені за рахунок більш широкого використання для цих цілей відходів виробництва різних галузей промисловості, а також скидів, що утворяться при очищенні стічних вод, особливо надлишкового активного мулу, якім можна використовувати як флокулянт, точніше біофлокулянт.
Таким чином, охорона і раціональне використання водних ресурсів - це одне з ланок комплексної світової проблеми охорони природи
ЛІТЕРАТУРА