Исследование свойств сточных вод промышленных предприятий

Вода является Ценнейшим природным ресурсом. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве; общеизвестна необходимость ее для бытовых, потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Потребности в воде огромные и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км. Много воды потребляют химическая промышленность. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное количество воды расходуется на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Дефицит чистой пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых всего мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы. На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полные использования и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод, разработка новых технологических процессов позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

Увеличение расходования воды промышленностью связано не только с ее быстрым развитием, но и с увеличением расхода воды на единицу продукции. Например: на 1т. каустика расходуют 250 Мг воды, а на 1 т. Соды 300 Мт воды.

Экспериментальная часть:

Для исследования были использованы пробы сточных вод с промышленно-химических предприятий г. Стерлитамака ОАО « СОДА» и ОАО « КАУСТИК» загрязненные минеральными соединениями.

Данные исследований сточных водмарт 2009 год.

№ Обнаруженные Концентрация в сточной Концентрация после очистки и Нормы ПДК Примечание про бы катионы воде с предприятий сброса воды в реку и

соединения

1 Ртуть 0,4 мг/дм3 0,0005мг/дм3 0,00001 мг/дм3

2 Хлориды 4000мг/см3 530 мг/дм3 300 мг/дм

3 Хлор ион 12 мг/дм 1,2 мг/дм3 отсутствие

4 Сульфаты 100мг/дм3 100мг/дм3 100мг/дм3

5 ХПК 15 мг/дм З мг/дм3 отсутствие

6 Аммоний 11 мг/дм 3 мг/дм3 0,5 мг/дм3

Анализ питьевой воды: общая минерализация воды 200 мг/дм.

Из результатов анализов видно, что сточные воды минеральными загрязнениями ионами и присутствия таких ионов как ртуть, хлор ион, аммоний не свойственны качеству природной воды, а также общая минерализация составляет:

0,4+4000+12+100+3+3=4118,4 (мг/дм3)

После очистки: 0,0005+530+1,2+100+3+3=637,2005 (мг/дм3)

В том и другом случае норма превышена несколько раз.

На формирование производственных сточных вод влияет вид перерабатываемого сырья, технологические процессы производства промежуточные продукты, примеряемые реагенты, состав исходной воды и другие условия. Основным сырьем для ОАО «КАУСТИКА» и ОАО «СОДЫ» является хлорид натрия. Промежуточными продуктами является соли бария, ртути, сульфата, аммония и другие.

хпк 12 мг/дм3 2 мг/дм" отсутствие

6 Аммоний 10 мг/дм 3,5 мг/дм3 0,5 мг/дм3

Данные исследований сточных вод март 2009 год.

№ про Обнаруженные Концентрация в сточной Концентрация после очистки и Нормы ПДК Примечание бы катионы и воде с предприятий сброса воды в реку соединения

1 Ртуть. 3,9 мг/дм3 0,0006 мг/дм3 0,00001 мг/дм3

2 Хлориды 3,2 мг/дм 500 мг/дм3 300мг/дм

3 Хлор ион 10 мг/дм 1,5 мг/дм отсутствие

4 Сульфаты 105 мг/дм 80 мг/дм3 100мг/дм

5 ХПК 14 мг/дм3 2 мг/дм3 отсутствие

6 Аммоний 8 мг/дм 3 мг/дм" 0,5 мг/дм

Из результатов анализа видно, что поступающие с химических предприятий на очистку сточные воды загрязнены минеральными соединениями и элементами. Концентрация их превышает нормы ПДК в несколько раз и десятки раз. После очистки концентрация загрязнений в воде значительно уменьшается, но полной очистки не происходит. Например: содержание ртути в воде до очистки превышает в 1000 раз нормы ПДК, после очистки в 100 раз. Содержание в воде аммония превышает норму ПДК до очистки в 20 раз, после очистки в 6 раз.

Нормы ПДК по общей минерализации сточной воды после очистки также завышены. Например:

Общая минерализация природной воды составляет 200 мг/дм Общая минерализация сточной воды с химических предприятий ОАО «КАУСТИК» и ОАО « СОДА» составляет 467 мг/дм.

На формирование производственных сточных вод влияет вид перерабатываемого сырья, технологические процессы производства, промежуточные продукты, примеряемые реагенты, состав исходной воды и другие условия. Основным сырьем для ОАО «КАУСТИК» и ОАО «СОДА» является хлорид натрия, соли бария, известняк.

Промежуточными продуктами являются ионы ртути, сульфаты, аммония, хлора и т. д. В ходе исследования в сточной воде были обнаружены эти вещества. Они могли попасть в сточные воды вследствие нарушения технологического режима, использование устаревшего оборудования и т. д.

Теоретические исследования темы.

Последствия попадания сточных вод в водоемы. В результате сброса сточных вод изменяются физико-химические свойства воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляется привкусы, запахи, окраска); на поверхности водоема плавающие вещества, а на дне образуется осадок: изменяется химический состав воды (увеличивается содержание органических и неорганических веществ, появляются токсические вещества, уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др. ) Изменяется качественный состав воды (данные изложены в таблице 1,2,3). Загрязненные водоемы становятся не пригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения.

Наблюдение за выполнением условий спуска производственных сточных вод в водоемы осуществляется санитарно-эпидемиологическими стациями и бассейновыми управлениями.

Нормативы качества воды водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования установлены по двум видам водопользования: к первому виду относятся участки водоемов, используемые в качестве источника для централизованного или нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности; ко второму виду – участки водоемов, используемые для купания, спорта и отдыха населения, а также находящиеся в черте населенных пунктов.

Отнесение водоемов к тому или иному виду водопользования проводятся органами Государственного санитарного надзора с учетом перспектив использования водоемов. Приведенные в правилах нормативы качества воды водоемов относятся к створам, расположенным на проточных водоемах на 1км. выше ближайшего по течению пункта водопользования, а на непроточных водоемах и водохранилищах на 1км. в обе стороны от пункта водопользования.

Большое внимание уделяется вопросу устранения загрязнений рек Белой, Селеук. Нормативы качества речной воды, которые должны быть обеспеченны при спуске сточных вод, относятся к району водопользования в отведенных границах и к створам на расстоянии 300м. Поступающие в реки, озера, водохранилища загрязняющие вещества вносят значительные изменения в установившийся режим и нарушают равновесное состояние водных экологических систем.

В связи с тем, что в сточных водах промышленных предприятий могут содержаться специфические загрязнения, их спуск в городскую водоотводящую сеть ограничен рядом требований. Производственные сточные воды, выпускаемые в водоотводящую сеть, не должны:

- нарушать работу сетей и сооружений; оказывать разрушающего воздействия на материал труб и элементы очистных сооружений;

- содержать более 500 мг/л взвешенных и всплывающих веществ;

- содержать вещества, способные засорять сети или отлагаться на стенках труб;

- содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси;

- содержать вредные вещества, препятствующие биологической очистки сточных вод или сброса в водоем;

- иметь температуру выше 400 С.

Производственные сточные воды, не удовлетворяющие этим требованиям, должны предварительно очищаться и лишь после этого сбрасываться в городскую водоотводящую сеть.

Меры борьбы с загрязнением водных ресурсов.

1) Естественная очистка водоемов.

Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путем в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам, рекам, озерам и т. п. для восстановления требуется значительно больше времени. Что бы природные системы сумели восстановиться, необходимо, прежде всего, прекратить дальнейшее поступление отходов в реки. Промышленные выбросы не только засоряют, но и отравляют сточные воды. Не смотря ни на что, некоторые городские хозяйства и промышленные предприятия все еще предпочитают сбрасывать отходы в соседние реки и весьма неохотно отказываются от этого только тогда, когда вода становится совсем непригодной или даже опасной.

В своем нескончаемом кругообороте вода то захватывает и переносит множество растворенных или взвешенных веществ, то очищается от них. Многие из примесей в воде являются природными и попадают туда вместе с дождем или грунтовыми водами. Тот же путь проходит и некоторые из загрязняющих веществ, связанных с деятельностью человека. Дым, пепел и промышленные газы вместе с дождем оседают на землю; химические соединения и нечистоты, внесенные в почву с удобрениями, попадают в реки с грунтовыми водами. Некоторые отходы следуют по искусственно созданным путям - дренажным каналам и канализационным трубам. Эти вещества обычно более ядовиты, но их сброс легче контролировать, чем тех, которые переносятся в процессе природного круговорота воды.

На территории Башкирии обнаружено около 200 участков, где подземные воды загрязнены сульфатами, хлоридами, соединениями азота, меди, ртути, цинка, свинца, кадмия, уровни содержания которых в десятки раз превышают ПДК.

Изучение вопросов по разработке внедрения бессточных технологий. Темпы развития индустрии сегодня настолько высоки, что одноразовое использование для производственных нужд запасов пресной воды - недопустимая роскошь.

Поэтому ученые заняты разработкой новых бессточных технологий, что практически полностью решает проблему защиты водоемов от загрязнений. Однако разработка и внедрение безотходных технологий потребует определенного времени, до реального перехода всех производственных процессов на безотходную технологию еще далеко. Чтобы всемерно ускорить создание и внедрение в народнохозяйственную практику принципов и элементов безотходной технологии будущего, необходимо решить проблему замкнутого цикла водоснабжения промышленных предприятий. На первых этапах надо внедрить технологию водообеспечения с минимальным потреблением свежей воды и сбросом стоков, а также ускоренными темпами строить очистные сооружения.

При строительстве новых предприятий на отстойники, аэраторы, фильтры уходит иногда четверть и более капиталовложений. Сооружать их, конечно, необходимо, но радикальный выход в коренном изменении системы водопользования. Надо перестать рассматривать реки и водоемы как мусоросборники и перевести промышленность на замкнутую технологию.

В настоящее время в ряде отраслей промышленности уже разработаны и частично реализованы замкнутые водооборотные схемы с локальной очисткой, что значительно снизит удельные нормы водопотребления.

Заключение.

Рациональное использование водных ресурсов в настоящее время представляет собой крайне насущную проблему. Это, прежде всего, охрана водных пространств от загрязнений, а так как промышленные стоки занимают первое место по объему и ущербу которую они наносят природе, то в первую очередь необходимо решать именно проблему сброса их в реки. В частности, следует ограничить сбросы в водоемы, а так же необходимо усовершенствование технологии производства, очистки и утилизации отходов. Важным аспектом нам видится взимание платы с предприятий за сброс в водоемы сточных вод и загрязняющих веществ, а также перечисление взимаемых средств на разработку новых безотходных технологий и сооружений по очистке промышленных стоков.