ЭКОЛОГИЯ СОСНИНА

Таблица 4

Характеристика сточных вод предприятий железнодорожного транспорта

Кроме вышеперечисленных объектов на железнодорожном транс- порте имеется большое число мелких предприятий: пункты технического осмотра вагонов и локомотивов, ремонтные мастерские, автобазы и др.

В большинстве случаев стоки этих объектов содержат нефтепродукты и взвешенные вещества.

Сточные воды после предварительной очистки сбрасываются как в открытые водоемы, так и канализацию городов и поселков. Сброс в го- родскую канализацию осуществляется с разрешения водоохранных ор- ганизаций при условии, что концентрация загрязняющих веществ в сточ- ных водах не должна превышать лимитов города, установленных мест- ным органом Роскомвода РФ. Температура стоков при этом не должна быть выше +40 °С, а загрязняющие вещества не должны препятствовать процессам дальнейшей биологической очистки водоемов.

При сбросе стоков в открытый водоем к качеству очистки предъяв- ляются жесткие требования. Для того, чтобы стоки не нарушали равно- весия водных экологических систем, концентрация загрязняющих ве-

ществ в них не должна превышать допустимых расчетных величин (Сдоп ) (схема технобиогеоценоза) (рис. 1).

Рис. 1. Схема технобиогеоценоза

2.2. Классификация методов очистки сточных вод

Загрязнители, содержащиеся в сточных водах предприятий, делятся на три группы:

1 – грубодисперсные (взвешенные вещества). Размер частиц 10-2–10-4 см (песок, глина, частицы нагара, металл, нефтепродукты).

2 – коллоидные и высокомолекулярные. Размер частиц 10-4–10-6 см. Ве- щества могут быть как органического, так и неорганического происхождения.

3 – растворимые. Размер частиц 10-6–10-8 см, минеральные (кислоты, щелочи, соли) и органические (фенолы, органические кислоты, амины, нефтепродукты).

В табл. 5 приведена классификация основных методов очистки сточ- ных вод.

12

13

2.3.Методика расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ в сточных водах предприятия при сбросе стоков в водоём

Для расчета допустимых концентраций Сдоп i загрязняющих веществ

встоках необходимо:

1)изучить технологический процесс предприятия;

2)установить категорию водоёма (реки) и его гидрологические пара- метры: ширину, глубину, коэффициент извилистости, максимальный и минимальный расход воды, коэффициент турбулентного обмена;

3)определить вид загрязняющих веществ и распределить их на группы по лимитирующим показателям вредности (табл. 2, 3);

4)определить фоновые концентрации Cф i каждого загрязняющего

компонента в речной воде (500 м выше сброса стоков).

Для каждого загрязняющего вещества рассчитываем ориентировоч- ную допустимую концентрацию в стоках Cор i , мг/л, по формуле

где γ – коэффициент смешения сточной и речной воды; Q – расход во- ды в реке, м3/с; q – расход сточных вод предприятия, м3/с; ПДКi – пре- дельно допустимая концентрация рассматриваемого компонента в реч- ной воде данной категории (по справочным данным), мг/л; Cф i – фоно-

вая концентрация компонента, мг/л.

Если в одну группу лимитирующих показателей вредности входят два или несколько загрязняющих компонентов, то эффект их отрицательного действия усиливается.

Для учета совместного влияния загрязняющих веществ каждой груп-

пы на флору и фауну водоёма рассчитывается ожидаемая концентрация каждого загрязняющего вещества Сожид i , мг/л, которая будет действо-

вать в створе реки на 500 м ниже сброса стоков после смешения сточ- ных вод с речной водой:

При расчете Сожид i учитываем, что эта величина не должна пре- вышать ПДКi .

14

Сумма отношений ожидаемых концентраций загрязняющих веществ, относящихся к одной группе ЛПВ, в створе реки к соответствующим нормативным показателям (ПДК ) не должна превышать единицы:

Если сумма больше единицы, то производится корректировка Сожид каждого компонента в сторону уменьшения:

где n – число компонентов (веществ), входящих в одну группу по ЛПВ.

Допустимая концентрация каждого загрязняющего вещества в стоках после очистных сооружений Сдоп i рассчитывается по формуле:

По этой величине оценивается эффект очистки ( Эi ), %, сточных вод предприятия на очистных установках:

где Cфакт i – концентрация загрязняющего вещества в сточной воде

данного предприятия до очистных сооружений, мг/л.

Исходя из вида загрязняющих веществ и эффекта очистки, разраба- тывается схема очистки стоков и подбирается очистное оборудование.

Пример расчета. Определить эффективность работы очистных сооружений локомотивного депо по всем видам указанных загрязняю- щих веществ, если известно, что сброс сточных вод осуществляет- ся в открытый водоём для рыбохозяйственных целей.

Исходные данные. Сточные воды локомотивного депо до очист- ных сооружений содержат (мг/л): Pb2+ (1,25); Cu2+ (0,15); нефтепродук-

ты (10,56); фенолы (0,01); Ni2+ (5,44). Расход сточных вод q – 200 м3/ч (0,056 м3/с); расход речной воды в период паводка Q – 1,4 м3/с; коэф- фициент смешения вод γ – 0,42.

15

Фоновые концентрации загрязняющих веществ Cф , мг/л, равны:

Pb2+ (0,00); Cu2+ (0,0003); нефтепродуктов (0,01); фенолов (0,00052); Ni2+ (0,001).

Решение. Распределяем загрязняющие вещества стоков по группам

лимитирующего показателя вредности для водоёма рыбохозяйственной категории (табл. 3):

1)токсикологическая – Pb2+, Ni2+, Cu2+;

2)санитарно-токсикологичская – отсутствует;

3)рыбохозяйственная – нефтепродукты, фенолы;

4)органолептическая – отсутствует.

Определить ПДК каждого из этих веществ в речной воде (табл. 3).

ПДК (мг/л): Pb2+(0,1); Ni2+ (0,01); Cu2+ (0,001); нефтепродукты (0,05); фенолы (0,001).

По формуле (1) рассчитаем Сорi , мг/л, загрязняющих веществ в сто- ках без учета их совместного влияния в водоеме:

Учитывая, что в токсикологическую и рыбохозяйственную группу веществ входят по несколько ингредиентов, рассчитываем ожидаемую концентрацию, мг/л, каждого из загрязняющих веществ в створе реки по формуле (2).

Токсикологическая группа:

16

Рыбохозяйственная группа:

Провести проверку по каждой группе веществ на соответствие нор- мам по формуле (3).

Токсикологическая группа:

СPb2+ ожид + СNi2+ ожид + СCu2+ ожид ≤ 1;

ПДКPb2+ ПДКNi2+ ПДКCu2+

00,,11+ 00,,0101+ 00,,001001 = 1+1+1= 3 .

Так как суммарная величина больше единицы, снижаем Сожид каждо- го компонента примерно в 3 раза:

0,033 + 0,0033 + 0,00033 = 0,3 + 0,3 + 0,3 = 0,9. 0,1 0,01 0,001

Рыбохозяйственная группа:

Снефтожид + Сфеноложид £ 1;

ПДКнефт ПДКфенол

0,05 + 0,001 = 1+1= 2. 0,05 0,001

Снижаем концентрацию каждого компонента в 2 раза:

0,025 + 0,0005 = 0,5 + 0,5 = 1. 0,05 0,001

По формуле (5) определяем допустимую концентрацию, мг/л, загряз-

няющих веществ в стоках после очистки с учетом совместного влияния веществ в каждой группе лимитирующего показателя вредности.

Токсикологическая группа:

17

Определяем эффективность работы очистного оборудования, %, по каждому виду загрязнений по формуле (6):

2.4. Контрольное задание № 2 (варианты 26–50)

Рассчитать допустимую концентрацию загрязняющих веществ в стоках предприятия при сбросе их в открытый водоем по данным ва- рианта, указанным в табл. 6.

Определить эффективность очистки по каждому загрязняющему веществу.

Варианты заданий, предложенных в табл. 6, можно выполнить с использованием ЭВМ. Схема вызова программы «РDK.exe» для расче-

та предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ сточных вод предприятий представлена в приложении.

18

20