Волокнистые примеси в сточных водах и их воздействие на водные организмы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева»

Контрольная работа

Предмет: Водоснабжение и водоотведение с основами гидравлики

Волокнистые примеси в сточных водах и их воздействие на водные организмы

Выполнила: студентка гр. СПбз-131

Афанасьева Кристина

Проверила:

Жегло Ирина Александровна

Кемерово 2016.

Волокнистые примеси в сточных водах и их воздействие на водные организмы

Прием различных видов сточных вод в канализационную сеть при любой ее схеме, определяется степенью загрязнения каждого из видов сточных вод. очистка сточная вода загрязнитель

Кроме степени загрязнения, на возможность совместного отведения сточных вод влияет и состав загрязнения этих вод, а так же возможность и экономическая выгода их совместной очистки в очистных сооружениях учитывая при этом технические и санитарно-гигиенические показатели.

Вследствие этого, становится понятно, что бытовые и сильно загрязненные производственные воды не должны поступать в канализационную сеть по которой отводятся дождевые сточные воды, так как последние считаются условно чистыми и не редко сбрасываются в водоемы напрямую без какой-либо предварительной очистки.

Точно так же дело обстоит и с дождевыми и фонтанными сточными водами, а так же с водами от поливки улиц, которые не должны поступать в канализационную сеть по которой отводятся бытовые и производственные сточные воды.

Выбросы целлюлозно-бумажных предприятий сопровождаются окислением древесной массы, интенсивно поглощает кислород из воды и вызывает гибель икры, мальков и взрослых рыб.

Чаще всего бытовые и производственные сточные воды отводятся совместно по одному сточному каналу будь-то общесплавная или раздельная канализационная система. Совместное отведение 2-х этих типа сточных вод считается самым рациональным по техническим и экономическим показателям и является правилом. Но в некоторых частных случаях, совместное отведение бытовых и производственных вод недопустимо, из-за того, что в производственных сточных водах содержатся вредные и/или ядовитые вещества.

Поэтому на этапе проектирования канализационной сети в которой предполагается совместное отведение бытовых и производственных сточных вод, следует учитывать состав и характер загрязнения производственных стоков. Так же необходимо учитывать возможность формирования большой концентрации вредных веществ, которые могут нарушить биологический процесс очистки и оказаться опасными для обслуживающего персонала очистного сооружения.

Волокнистые примеси могут нарушить работу все канализационной сети, например могут засорить сеть, усложнить работу насосных станций и вывести их из строя, а также нарушить процессы биологической очистки стоков и обработки осадков.

Современные методы очистки сточных вод предприятий по производству картона и образующиеся при этом вторичные отходы

Сточные воды целлюлозно-бумажных предприятий по характеру загрязнений можно разделить на 5 групп: щелокосодержащие, кислотощелокосодержащие (с минеральными примесями), волокносодержащие, коросодержащие, дурнопахнущие (в основном от некоторых цехов сульфат-целлюлозного завода).

Спуск неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности в водоемы, особенно в маловодные реки, непроточные озера и водохранилища, ведет к сильному их загрязнению. Предприятия целлюлозно-бумажной промышленности загрязняют водоемы сульфитными и сульфатными щелоками, древесным волокном, корой, отходами древесины, кислотами, щелочами, активным хлором, дурнопахнущими веществами. Некоторые предприятия сбрасывают вместе со стоками, используя гидроудаление, колчедановые огарки и пыль из сульфиткислотного цеха, золу и шлак из ТЭЦ, известковый шлам из хлороразводного цеха и нейтрализационного отдела сульфит-спиртового завода и т.д.

В результате поступления в водоем указанных сточных вод снижается прозрачность воды, изменяется ее цвет, появляется специфический неприятный запах и привкус, увеличивается содержание взвешенных веществ, сухого и плотного остатка, сульфатов и хлоридов, возрастает окисляемость, БПК, уменьшается содержание растворенного кислорода.

Степень загрязнения определяется в основном количеством сбрасываемых вод, их качественной характеристикой и гидрологическими особенностями водоема.

Физико-химический состав сточных вод зависит от выпускаемой продукции. Сточные воды содержат волокна целлюлозы, бумаги, наполнители, красители, латексы, эмульсии, клейкие вещества и др. Они разного цвета, с высоким содержание взвешенных и органических веществ, специфическим запахом.

В технологическом отношении различают кислотный (сульфитный) и щелочной (сульфатный) способы получения целлюлозы. Сульфатный способ обеспечивает возможность получения целлюлозы не только из хвойных, но и из лиственных пород.

Особенностью канализования предприятий целлюлозно-бумажной промышленности является то, что сточные воды, образуемые в результате изолированных производственных процессов, проходят сначала локальную очистку от щелочных загрязнений. Волокна отстаивают в тонкослойных отстойниках . Удаляют из сточных вод щелочи. Вещества, имеющие неприятный запах, удаляют хлорированием при помощи подачи гипохлорита натрия установкой дозирования реагента в контактный резервуар с отстаиванием. После локальной очистки сточные воды собирают в общий поток, отводят на общезаводские сооружения механической, физико-химической или биологической очистки на блочно-модульной установке.

Для оборотных вод производства чистых целлюлозных полуфабрикатов рекомендуется одноступенчатая схема очистки. На предприятиях, перерабатывающих макулатуру, цеховую очистку оборотных вод следует осуществлять в две ступени: на I ступени предусматривают улавливание волокна, а на II ступени производят очистку от тонкодисперсных и коллоидных примесей.

Механическую очистку как самостоятельный метод применяют в тех случаях, когда получаемую очищенную воду можно использовать в производстве. Во всех других случаях механическая очистка служит предварительной стадией перед другими видами очистки сточных вод.

Песколовушки предназначены для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей, главным образом песка, с крупностью частиц 0,2 - 0,25 мм. Их устанавливают перед отстойниками. Отстойники представляют собой сооружения, в которых из большого объема сточной воды осаждаются или всплывают грубодисперсные примеси.

Для нейтрализации pH раствор кислоты или щелочи подают при помощи установки дозирования реагента до процесса отстаивания.

Для выделения из сточных вод всплывающих примесей - нефти, масел, жиров используются нефтеловушкии жироловки . Эти приспособления являются тонкослойными отстойниками, примеси здесь концентрируются на поверхности водного зеркала, собираются и удаляются из верхней части такого отстойника.

В качестве II ступени применяют физико-химический метод очистки на флотационной установке с применением реагентов: коагулянта и флокулянта, подача которых производится установками дозирования реагентов.

Для использования стоков в оборотном водоснабжении требуется производить их обеззараживание гипохлоритом натрия. Это один из самых распространенных способов очистки от ядовитых цианидов, а также от таких органических и неорганических соединений, как сероводород, гидросульфид, сульфид, метилмеркаптан и др. Хлорирование сточной воды происходит в контактном резервуаре , подача гипохлорита натрия осуществляется установкой дозирования реагента.

Биологическая очистка сточных вод требуется не только для сброса очищенной воды в водоемы, но иногда и для повторного использования в производстве. Методы биологической очистки могут применяться только для производственных стоков, а также для совместной очистки хозяйственно-бытовых сточных вод от населенного пункта и производственных сточных вод.

В качестве таких очистных сооружений используют блочно-модульные установки, предназначенные для глубокой биологической очистки, доочистки и обеззараживания сточных вод. Данные установки предусматривают следующие ступени очистки:

· задержание отбросов на решетке (с предварительным гашением напора);

· задержание тяжелых минеральных примесей в песколовках;

· удаление соединений азота в денитрификаторе;

· аэробная биологическая очистка в аэротенках с нитрификацией;

· осветление воды и осаждение ила в вертикальном отстойнике;

· реагентная дефосфотация;

· глубокая доочистка сточных вод на биофильтре и биосорбере;

· обеззараживание очищенных сточных вод.

Волокнистые осадки, образующиеся в процессе очистки сточных вод предприятий по производству картона, их удаление, складированиеи захоронение

Характерной особенностью сточных вод, образующихся при сульфатном способе получения целлюлозы, является высокое содержание разнообразных веществ: 33% - неорганических (натрия сульфат, карбонат и хлорид, свободные щелочи) и 67% - органических (в том числе: оксикислоты и лактоны - 33%, фенолы, смоляные и жирные кислоты - 23,65%, лигнин - 35,7%, муравьиная кислота - 1%, уксусная кислота - 0,7%).

Сточные воды сульфит-целлюлозного производства содержат 10% неорганических и 90%) органических веществ. Среди неорганических веществ наиболее распространенные лигнинсульфоновые кислоты (48,4%), моносахариды (30,4%), полисахариды и продукты распада сахаров (15,8%), смолы, белки (2,9%), уксусная кислота (2,5%).

Целлюлозно-бумажная промышленность является одной из наиболее водоемких отраслей народного хозяйства. В зависимости от качества и ассортимента продукции удельные затраты воды на технологические нужды колеблются в широком диапазоне. Так, на 1 т картона и бумаги, вырабатываемых из неотбеленной целлюлозы, образуется 10-50 м3сточных вод, из отбеленной целлюлозы - 150-250 м3 и т. п.

Предприятия целлюлозно-бумажной промышленности по характеру выпускаемой продукции делятся на:

· полуфабрикатные заводы, производящие сульфитную и сульфатную целлюлозу, древесную массу;

· бумагоделательные фабрики, производящие из полуфабрикатов разнообразные виды и сорта бумаги;

· специальные бумажные производства, перерабатывающие бумагу в асбестную, пергаментную, фибровую и другие виды технической бумаги.

Образуются сточные воды:

· при приготовлении химических растворов;

· в процессе варки щепы с химическими растворами;

· во время промывания целлюлозы;

· во время отбеливания целлюлозы;

· во время разливания, прессования и высушивания целлюлозы;

· во время выпаривания щелочей.

Компостирование - биологический процесс разложения органических веществ с помощью микроорганизмов. Однако в компосте, а следовательно и в почве, иногда присутствуют примеси тяжелых металлов и других токсичных соединений, накапливающихся и могут нанести вред человеку и окружающей среде.

Влияние загрязняющих веществ на организм человека

Действие тяжелых металлов.

Свинец. Воздействие больших концентраций свинца может вызвать острое отравление человека, меньших концентраций, которые и встречаются в атмосфере, - хроническое отравление.

Поступающий в организм человека свинец влияет на развитие и старение красных кровяных телец (эритроцитов). Классические признаки хронического отравления свинцом очень редко отмечаются у людей, длительное время дышавших атмосферным воздухом, содержащим свинец или его соединения. Основным показателем хронической интоксикации является увеличение количества свинца в различных органах человека.

Специальные исследования показали, что в крови городских жителей содержание свинца выше, чем у сельского населения.

Ртуть. Массовая интоксикация метилртутью произошла в г. Минимата (Япония) из-за сброса в воды залива отходов производства хлористого винила и ацетальдегида. Эпидемия, начавшаяся в 1953 г. и связанная с потреблением отравленной рыбы, характеризовалась у больных дисфункцией центральной нервной системы, нарушением зрения. Из 116 официально зарегистрированных больных 46 умерли, остальные остались инвалидами. При этом сброс ядовитых отходов продолжался вплоть до 1968 г.

Кадмий. Отравление кадмием проявляется в повышенной ломкости костей, смертность достигает 50%.

Ртуть и кадмий -- не единственные содержащиеся в воде металлы, которые являются загрязнителями пищи. В настоящее время наблюдается глобальное загрязнение Мирового океана ртутью, свинцом и кадмием, региональные загрязнения медью и мышьяком, локальные загрязнения -- цинком, марганцем, хромом, селеном, сурьмой, железом. Объединенная комиссия ФАО и ВОЗ по Пищевому кодексу ввела обязательный при международной торговле контроль на содержание в пищевых продуктах и напитках семи наиболее токсичных элементов: ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, медь, олово и железо. Утверждение этого списка вовсе не означает, что другие элементы являются безвредными. По крайней мере, еще 6--7 элементов в некоторых продуктах и в определенных концентрациях могут представлять опасность для здоровья человека. Так, мутации хромосом человека вызывают хром, бериллий, мышьяк, никель, ртуть, кадмий, свинец, а раковые опухоли -- мышьяк, никель, бериллий, свинец, кадмий, ртуть.

Полихлордифенилы (ПХД) -- сложные хлорорганические вещества, применяемые в электротехнике. ПХД откладываются в тканях рыб и животных, ослабляя иммунную систему, вызывая отравления, поражая детородные органы. ПХД не выводится из организма, разрушает центральную нервную систему и вызывает раковые заболевания. Детеныши рождаются мертвыми. Особо опасны для людей. Когда в результате аварии яд осел на дне реки Гудзон, власти Нью-Йорка затратили 27 млн. долларов на очистку 12 км устья реки. Нефтепродукты. К сожалению, нефтепродуктами сейчас загрязнены не только пресноводные источники, но и Мировой океан. Немецкие ученые подсчитали -- ежегодно на морских трассах может возникать не менее 10000 опасных для танкеров ситуаций. При этом около миллиарда тонн нефтепродуктов могут вылиться в океан. В Мировой океан поступает около 10 млн. т нефти в год. 1/3 водной поверхности покрыта нефтяной пленкой.

Действие окислов азота. Обычно действие окиси азота (N0) оценивается по его двуокиси (Ж)2), так как находящаяся в воздухе окись очень быстро окисляется и переходит в двуокись.

Человек, находившийся в атмосфере со смертельной концентрацией двуокиси азота, в течение первых часов после ее воздействия не ощущает никаких недомоганий. В конце восьмого часа появляются удушье, тошнота, боли в животе, кашель, учащается пульс, после чего наступает расстройство сердечной деятельности.

Взвешенные частицы при проникновении в органы дыхания человека приводят к нарушению системы дыхания и кровообращения, влияют как непосредственно на респираторный тракт, так и на другие органы за счет токсического действия входящих в состав частиц различных компонентов. Люди с хроническими нарушениями в легких, с сердечно-сосудистыми заболеваниями, с астмой, частыми простудными заболеваниями, пожилые и дети особенно чувствительны к влиянию мелких частиц диаметров менее 10 микрон, которые составляют обычно 40-70% от общего числа взвешенных частиц и диоксида серы.

Ароматические углеводороды, к которым относится этилбензол, в больших концентрациях действуют на центральную нервную систему как наркотический яд, на кожу, на кроветворные органы.

Природоохранное законодательство и защита природы от действия загрязнителей

Какие отходы признаются отходами производства? Законодательство об отходах имеет свою специальную терминологию. Все основные термины и понятия установлены в статье 1 Закона «Об обращении с отходами».

У многих субъектов имеется путаница в понимании термина «отходы производства». Многими считается, что это отходы от «производственной» деятельности. Это не так.

Определение отходам производства в Законе «Об обращении с отходами» сформулировано следующим образом: «21. Отходы производства - отходы, образующиеся в процессе осуществления юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями экономической деятельности (производства продукции, энергии, выполнения работ, оказания услуг), побочные и сопутствующие продукты добычи и обогащения полезных ископаемых.»

Итак, если субъект осуществляет производство продукции (энергии), оказывает услуги или выполняет работы и при этом у него образуются отходы, то все его отходы будут относиться к отходам производства. Это общее название всех отходов субъекта. А вот номенклатура отходов будет устанавливаться с использование классификатора отходов,утвержденного постановлением Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды.

Надо также запомнить, что отходы, называемые как «отходы потребления» образуются только у населения, так как им определение следующее: «20. Отходы потребления - отходы, образующиеся в процессе жизнедеятельности человека, не связанной с осуществлением экономической деятельности, отходы, образующиеся в гаражных кооперативах, садоводческих товариществах и иных потребительских кооперативах, а также уличный и дворовый смет, образующийся на территориях общего пользования населенных пунктов.»

Что такое «вторичные материальные ресурсы»? Определение понятию «вторичные материальные ресурсы» (ВМР) согласно Закону «Об обращении с отходами» следующее: 3. Вторичные материальные ресурсы - отходы, которые после их сбора могут быть вовлечены в гражданский оборот в качестве вторичного сырья и для использования которых имеются объекты по использованию отходов.» Достаточно сложное понятие. Ведь для того, чтобы отнести отходы к ВМР нужно знать требования объектов, которые осуществляют использование отходов, и соотнести их с фактическими отходами. Традиционные ВМР - чистые бумага, картон, стекло, ПЭТФ, полиэтилен, древесины, а также черные и цветные металлы.

Нужно понимать, что ВМР направляются только на использование, их захоронение не допускается, так как Законом «Об обращении с отходами» установлено следующее: «Статья 25. Хранение и захоронение отходов 5. Захоронение вторичных материальных ресурсов запрещается.» Поэтому на отходы, рассматриваемые как ВМР, нельзя получить разрешение на хранение и захоронение отходов производства. Если захоронение ВМР произошло, то помимо административной ответственности, собственник таких отходов обязан будет заплатить экологический налог за захоронение отходов производства по повышенной ставке, которая в 2014 году согласно Налоговому кодексу равна 19 386 150 рублей за 1 тонну. Причем налог уплачивается не за количество ВМР в отходах, вывезенных на захоронение, а за весь объем отходов, содержащих ВМР, направленных на захоронение.

Какие отходы называются коммунальными отходами? Законом «Об обращении с отходами» дано следующее определение коммунальным отходам: «7. Коммунальные отходы - отходы потребления и отходы производства, включенные в утверждаемый Министерством жилищно-коммунального хозяйства перечень отходов, относящихся к коммунальным отходам, удаление которых организуют местные исполнительные и распорядительные органы.» Перечень коммунальных отходов утвержден постановлением Минжилкомхоза от 30.11.2001 г. № 21.

Учитывая происхождение отходов, коммунальные отходы будут разделяться на коммунальные отходы производства и коммунальные отходы потребления.

С учетом перечня к коммунальным отходам производства будут относиться отходы:

· научно-исследовательской, образовательной, воспитательной, спортивной, культурно-просветительской и религиозной деятельности;

· торговой, социально-бытовой и транспортной деятельности (закрытые и открытые рынки, торговые центры, маркеты, продовольственные магазины, кафе, бары, торгово-складские помещения, ателье по пошиву одежды, обуви, ремонту бытовой техники, парикмахерские и др.);

· административно-управленческой и хозяйственно-экономической деятельности (административно-бытовые здания промышленных предприятий без технологических производств и др.);

· медицинских учреждений (аптеки, больницы, поликлиники, амбулатории без хирургических отделений и процедурных).

Для производителей коммунальных отходов производства законодательством установлены льготы: упрощенное содержание инструкции по обращению с отходами производства;

своя форма акта инвентаризации отходов - акт инвентаризации коммунальных отходов;

не требуется иметь разрешение на хранение и захоронение отходов производства при вывозе отходов на захоронение, если такой вывоз осуществляет специализированная организация по договору;

не нужно составлять сопроводительный паспорт перевозки отходов производства, если перевозку осуществляет специализированная организация по договору.

Список литературы

1. Боголюбова, С.А. Эколого - экономическая оценка рекреационных ресурсов: учеб. пособие /С. А. Боголюбова.- М. : Академия, 2009.

2. Карелин, В.Я. К-22 Насосы и насосные станции: учебник /В. Я. Карелин, А. В. Минаев.- 3-е изд., перераб. и доп.- М. : Бастет.

3. Web-ресурс: http://npo-ewi.ru/solutions/pulp-and-paper-production/

Размещено на Allbest.ru