Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка воздействия на окружающую среду проектируемых систем водоснабжения и водоотведения населенного пункта

Содержание

водоподготовка окружающая загрязнение сточная вода

1. Оценка качества источника в соответствии с санитарными требованиями, предъявляемыми к водоемам хозяйственно-питьевого назначения

2. Выбор необходимой технологии водоподготовки для получения воды хозяйственно-питьевого качества

3. Расчет требуемой производительности водозаборных сооружений

4. Оценка допустимой гидравлической нагрузки на водоем при заборе воды из источника

5. Определение размеров водоохранных зон для заданного водного объекта

6. Определение размеров зон санитарной охраны (ЗСО) источника водоснабжения

7. Расчет приземных концентраций компонентов, используемых при обеззараживании

8. Расчет расстояния, на котором сказывается воздействие выбросов

9. Определение размера санитарно-защитной (СЗЗ) для станции водоподготовки

10. Определение объемов твердых отходов водоподготовки

11. Расчет расхода сточных вод, принимаемых в канализацию

12. Расчет требуемой глубины очистки, допустимой к водоотведению в заданный водный объект (ПДС)

13. Выбор технологической схемы, позволяющей получить требуемую глубину очистки

14. Оценка воздействия на поверхностные воды при водоотведении очищенных вод

15. Определение количества образующихся твердых отходов

16. Определение класса токсичности отходов

17. Проектирование иловых площадок: расчет размера площадей, изымаемых под площадки

18. Определение размеров санитарно-защитной зоны (СЗЗ) для канализационных очистных сооружений

19. Оценка ущерба, наносимого окружающей природной среде проектируемой системой

20. Расчет размера плат за загрязнение среды

Генплан

Библиографический список

1. Оценка качества источника в соответствии с санитарными требованиями, предъявляемым к водоемам хозяйственно-питьевого назначения

водоподготовка окружающая среда сточная вода

Нормирование качества воды состоит в установлении для воды водного объекта совокупности допустимых значений показателей ее состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечиваются здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта.

Водные объекты подразделяются по виду водопользования на объекты хозяйственно-питьевого, коммунально-бытового назначения и рыбохозяйственного водопользования.

Нормирование качества воды в водных объектах хозяйственно-питьевого, коммунально-бытового проводят по общим требованиям и по содержанию вредных веществ в воде (4, табл. 2.1, прил. 2) в соответствии с [2]. В том случае, если в воде водного объекта присутствуют вещества 1-го и 2-го класса опасности, то дополнительно оценка производится с учетом суммирующего действия этих компонентов (табл.1).

Проверим выполнение следующих условий:

1) С ? ПДКi для веществ, относящихся к 3 и 4-му классу опасности - условие выполняется;

2) для веществ, относящихся к 1 и 2-му классу опасности:

- условие выполняется.

Нормирование качества питьевой воды производят в соответствии с [3, 17].

Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.

Проверим выполнение следующих условий:

1) С ? ПДКi для веществ, относящихся к 3 и 4-му классу опасности - условие выполняется;

2) для веществ, относящихся к 1 и 2-му классу опасности:

- условие выполняется.

Вывод: качество воды в водном объекте соответствует требованиям, предъявляемым к водоемам хозяйственно - питьевого назначения. Объект может быть использован в качестве источника хозяйственно - питьевого назначения после обесцвечивания, осветления и обеззараживания. Для получения питьевой воды при использовании данного водного объекта в качестве источника водоснабжения требуется произвести обесцвечивание и осветление.

Таблица 1. Гидрохимическая характеристика водного объекта

Показатели состава	Единицы измерения	Состав речной воды мг/л (г/м3)	Требования к качеству воды (согласно нормативным документам)
			К водоемам хозяйственно-питьевого назначения	К качеству питьевой воды
			ПДК мг/л (г/м3)	ЛПВ	Класс опасности	ПДК мг/л (г/м3)	ЛПВ	Класс опасности
Цветность	градус	72	не норм.	-	-	20	-	-
Взвешенные вещества (мутность)	мгО/л	3,8	18,25	общ. треб.	-	2	-	-
БПКПОЛН	мгО/л	2,5	3	общ. треб.	-	не норм.	-	-
Нефтепродукты	мг/л	0,001	0,3	органолепт.	3	0,1	-	-
Азот аммонийный	мг/л	0,015	1,5	органолепт.	4	1,5	органолепт.	4
Железо	мг/л	0,09	0,3	органолепт.	3	0,3	органолепт.	3
Медь	мг/л	0,0002	1,0	органолепт.	3	1,0	органолепт.	3
Никель	мг/л	0,006	0,02	санит.-токс.	2	0,02	санит.-токс.	3
Свинец	мг/л	0,003	0,01	санит.-токс.	2	0,03	санит.-токс.	2
Алюминий	мг/л	0,002	0,2	органолепт.	3	0,5	санит.-токс.	2
Фосфаты	мг/л	0,05	3,5	общесанит.	3	3,5	общесанит.	4
Хлориды	мг/л	15	350	органолепт.	4	350	органолепт.	4
Сульфаты	мг/л	24	500	органолепт.	4	500	органолепт.	4
Кремний (по Si)	мг/л	1,3	10	санит.-токс.	2	10	санит.-токс.	2
Фенолы	мг/л	0,0002	0,001	органолепт.	4	0,001	органолепт.	4
СПАВ	мг/л	0,02	0,5	органолепт.	4	0,5	органолепт.	4

2. Выбор необходимой технологии водоподготовки для получения воды хозяйственно-питьевого качества

Поскольку водный объект может быть использован в качестве источника хозяйственно-питьевого назначения только после обесцвечивания, осветления и обеззараживания необходимо выбрать технологию, которая позволит получить качество воды в соответствии с требуемыми нормами [3].

Схема очистки воды принимается в соответствии с [1 табл. 15] (при соответствующей мутности, цветности и производительности). Необходимо предусмотреть обеззараживание воды.

На водопроводные очистные сооружения (ВОС) вода подается насосной станцией первого подъема. Перед этим производится первичное обеззараживание для интенсификации процессов очистки. После очистки вода поступает в резервуары чистой воды (РЧВ), где происходит окончательное обеззараживание воды.

Из РЧВ вода питьевого качества насосами II подъема подается в городскую сеть.

Основные сооружения	Условия применения	Производительность станции, м3/сут
	Мутность, мг/л	Цветность, град
	исходная вода	очищенная вода	исходная вода	очищенная вода
4. Контактные префильтры - скорые фильтры (двухступенчатое фильтрование)	« 300	« 1,5	« 120	« 20	Любая

3. Расчет требуемой производительности водозаборных сооружений

1. Согласно [1] норма водопотребления на 1 человека в сутки зависит от степени благоустройства жилой застройки.

2. Норма водопотребления для заданных предприятий принимается по укрупненным нормам водопотребления [4], прил. 3; табл. 3.1, 3.2 (табл.2).

3. Оценка допустимой гидравлической нагрузки на водоем при заборе воды из источника

Допустимая гидравлическая нагрузка на водный объект (до 20-25 %) состоит в обеспечении санитарного пропуска воды после забора, который не должен быть менее 75 %.

Величина фактического санитарного пропуска:

Р_гид = (Q_р - Q_в )/ Q_р ? 100 % = (14,4 - 0,1729 )/ 14,4 ? 100 = 99 %,

где Q_р - минимальный среднемесячный расход речной воды, м³/с; Q_в - производительность водозаборных сооружений, м³/с.

Вывод: гидравлическая нагрузка на водный объект составляет 1%, что обеспечивает после забора воды допустимый санитарный пропуск.

Таблица 2. Расчет требуемой производительности водозаборных сооружений

Источник	Режим работы, ч	Норма водопотребления	Расход
			м3/год	м3/сут	м3/час	м3/с
Питьевая вода
Населенный пункт Численность населения - 32600 чел.	24	0,3 м3/сут на 1 человека	3569700	9780	407,5	0,113
1. Предприятие по производству карбамида Производительность: 60000 т/год	8	0,42 м3/т	25200	69,04	8,63	0,0024
2. Завод конденсаторного оборудования Производительность: 700000 руб./год	16	4,7 м3/1000руб.	3290	9,0	0,6	0,0002
Итого:		3598190	9858,04	416,73	0,1156
Техническая вода
1. Предприятие по производству карбамида Производительность: 60000 т/год	8	9,78 м3/т	586800	1607,67	200,96	0,0558
2. Завод конденсаторного оборудования Производительность: 700000 руб./год	16	45,94 м3/1000руб.	32158	88,1	5,5	0,0015
Итого:		618958	1695,77	206,46	0,0573
Забор воды из источника:		4217148	11553,8	623,19	0,1729

5. Определение размеров водоохранных зон для заданного водного объекта

Назначение водоохранных зон и защитных прибрежных полос для водных объектов производится в соответствии с [5]. Водоохранной зоной является территория, примыкающая к акваториям рек, озер, водохранилищ и других поверхностных водных объектов, на которой устанавливаетсяспециальный режим хозяйственной и иных видов деятельности с целью предотвращениязагрязнения, засорения, заиления и истощения водных объектов, а также сохранениясреды обитания объектов животного и растительного мира.

Расстояние от истока - 140 км.

Принимаем ВОЗ шириной 300 м.

6. Определение размеров зон санитарной охраны (ЗСО) источника водоснабжения

Для обеспечения санитарно-эпидемиологической надежности и охраны всех водопроводных сооружений от нарушений, которые могут вредно отразиться на качестве и количестве подаваемой населению воды, для всех проектируемых и реконструируемых водопроводов хозяйственно-питьевого назначения должны предусматриваться зоны санитарной охраны (ЗСО).

Зона источника водоснабжения в месте расположения водозаборных сооружений состоит из трех поясов: первого - строгого режима, второго и третьего - режимов огра-ничения хозяйственной деятельности. Размеры зон санитарной охраны источника водоснабжения назначаются согласно [6]. Границы первого пояса ЗСО для поверхностных источников водоснабжения устанавливаются на расстоянии от водозабора для рек и каналов по нижеприведенной таблице:

Направление от водозабора	Расстояние, м	Примечание
Вверх по течению	>200
Вниз по течению	>100
По прилегающему берегу	100	От уреза воды при летне-осенней межени
К противоположному берегу: при ширине водотока 100м при ширине водотока > 100м	Вся акватория + противоположный берег 50 м Полоса акватории > 100	От уреза воды при летне-осенней межени

Границы второго пояса ЗСО для рек и каналов устанавливаются следующим образом:

вверх по течению (включая притоки) - исходя из усредненной по длине и ширине водотока скорости течения воды и времени ее протекания от границы пояса до водозабора.

5 ? v ? 600 ? 24 = 5 ? 1,1 ? 600 ? 24 = 79200 м,

где v = 1,1 м/с - средняя скорость течения реки.

вниз по течению - не менее 250 м;

боковые границы - на расстоянии от уреза воды летне-осенней межени: при равнинном рельефе - 500 м, при гористом рельефе - до вершины первого склона, обращенного в сторону водотока, но не более 750 м при пологом склоне и 1000 м при крутом склоне.

Границы третьего пояса ЗСО поверхностных источников водоснабжения:

вверх по течению или во все стороны по акватории водоема совпадают с границами второго пояса;

боковые границы - по водоразделу, но не более 3-5 км от водотока или водоема.

7. Расчет приземных концентраций компонентов, используемых при обеззараживании

Расчет загрязнения атмосферного воздуха выбросами озона выполняют по [7; 8 п.6.6]. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества, мг/м3, при неблагоприятных метеорологических условиях определяют по формуле:

где М - масса вредного вещества (в нашем случае озона) выбрасываемого в атмосферу в единицу времени (г/с); определяется из расчета нормативных потерь в соответствии с практикой эксплуатации.

При использовании озона:

г/с,

где Р_оз - расход озона (г/ч), г/ч,

где D_оз - доза озона, 1-5 г/м³, принимаем 2 г/м³, q - расход водопотребления питьевой воды, равное 416,7 м³/ч.

А - коэффициент температурной стратификации атмосферы, определяет условия горизонтального и вертикального рассеивания и принимается в зависимости от региона, для Сибири А = 200; F - коэффициент учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, для газообразных веществ равен 1; D - диаметр принимается по типовым параметрам труб, 0,5-0,7 м, принимаем 0,5 м; n - коэффициент учитывающий условие выхода газа из устья источника выброса зависит от расчетного параметра V_m и определяется в зависимости по формулам:

n = 1, при V_m 2;

n = 0,532 V_m² - 2,13 V_m + 3,13 при 0,5 V_m 2;

n = 4,4 V_m при V_m 0,5.

,

где ₀ - скорость выхода газа (м/с) определяется по формуле:

м/с,

V₁ - расход газа, равный 6-кратному объему воздуха в помещении озонаторной:

V₁ = (6 ? V_х)/3600 = (6 ? 445)/3600 = 0,74 м³/с,

где V_х - объем озонаторной определяется по типовым проектам в зависимости от производительности озонаторной, равен 445 м³.

По типовым размерам озонаторных выбираем озонаторную производительностью 1 кг/ч.

Производительность,кг/ч	Размер здания в плане, м	Строительный объем, м3/ емкость склада, м3	Основное оборудование
1	9х6	445/1	Озонаторы - 2 шт. кран-балка грузоподъемностью 0,5 т, озонаторная, расходный склад озона

S - площадь устья вентиляционного устройства озонаторной, м² .

м².

Н - высота источника выбросов: Н = Н_х + (1,52м) = 8 + 2 = 10 м,

м

где F_x - площадь помещения, равна 9 ? 6 = 54 м².

м/с,

т.к. V_m 0,5 n = 4,4 V_m = 4,4 0,24 = 1,06.

мг/м³.

Вывод: сравним С_м с ПДК озона согласно [9]. С_м ? ПДК_озона, ПДК_озона = 0,01 мг/м³ - условие выполняется.

8. Расчет расстояния, на котором сказывается воздействие выбросов

Расстояние, на котором устанавливается максимальная приземная концентрация С_м, определяется по формуле: Х_м = Н ? d = 10 ? 5,7 = 57 м,

где Н - высота источника выброса, равна 10 м; d - безразмерный коэффициент, принимается в зависимости от параметра V_м,

d = 5,7 при V_м 0,5

d = 11,4 ? V_м при 0,5 V_м 2

d = 16 ? при V_м 2

т.к. V_m 0,5 d = 5,7.

Расстояние от источника выбросов, на котором устанавливается приземная концентрация, не превышающая санитарные нормы (С_i = ПДК_i):

м.

где безразмерный коэффициент S_i = ПДК/С_м = 0,01/0,01 = 1.

Зона воздействия, т.е. расстояние до установления концентрации загрязняющих веществ, равных 0,1ПДК.

Принимаем С_i = 0,1ПДК_i, тогда S_i = 0,1ПДК/С_м = 0,1 ? 0,01/0,01 = 0,1,

м.

9. Определение размера санитарно-защитной (СЗЗ) для станции водоподготовки

На станции водоподготовки обеззараживание воды осуществляется озоном, тогда согласно [10], предприятие относится ко 2-му классу по санитарной классификации. Размер санитарно-защитной зоны назначается 500 м.

10. Определение объемов твердых отходов водоподготовки

Твердые отходы - шламы водоподготовки (гидроокисные осадки с извлеченными загрязнениями). Количество твердых отходов, т/год, на станции водоподготовки в соответствии [1]:

т/год,

где С_вх - концентрация взвешенных веществ, поступающих в отстойник, мг/л; С_вых - концентрация взвешенных веществ на выходе из очистных устройств, 2 мг/л, Q - производительность станции водоподготовки, равна 3598190 м³/год.

(мг/л),

где М_исх - количество взвешенных веществ в воде источника, равно 3,8 мг/л; К_к - коэффициент, принимаемый для очищенного сульфата алюминия 0,5; Д_к - доза коагулянта по безводному продукту, определяется в соответствии [1], при одновременном содержании в воде взвешенных веществ и цветности принимается большая из доз коагулянта, определенных по таблице 16 и формуле 6:

(мг/л), (мг/л) Д_к = 35 мг/л,

Ц - цветность воды, равна 72 град; В_из - количество нерастворимых веществ, вводимых с известью, мг/л.

мг/л,

где Д_из - доза извести по СаО, мг/л; К_из = 0,6 - долевое содержание СаО в извести.

мг/л,

где К = 28 - для извести; е - эквивалентная масса коагулянта, для Al₂(SO₄)₃ равна 57 мг/л;

Щ - щелочность, равна 1,2 мгэкв/л.

Объем осадка, м³/год:

м³/год,

где W - влажность, 99 %, с - плотность осадка, 1.

11. Расчет расхода сточных вод принимаемых в канализацию

1. Устанавливаем норму водоотведения от 1 человека в сутки по степени благоустройства населенного пункта согласно [11].

2. Норма водоотведения для заданных предприятий определяется по укрупненным нормам (табл.3).

Таблица 3. Расчетный расход сточных вод

Источник	Режим поступления сточных вод, ч	Норма во-доотведения, м3	Расход сточных вод
			м3/год	м3/сут	м3/час	м3/с
Населенный пункт Численность населения - 32600 чел.	24	0,3 м3 в сутки от 1 человека	3569700	9780	407,5	0,113
1. Предприятие по производству карбамида Производительность: 60000 т/год	8	15,6 м3/т	936000	2564,38	320,55	0,08904
2. Завод конденсаторного оборудования Производительность: 700000 руб./год	16	15,77 м3/1000руб.	11039	30,2	1,9	0,0005
Итого:		4516739	12374,58	729,95	0,2025

3. Количество загрязнений, поступающее от населенного пункта (Р_н.п) (табл.4).

Таблица 4. Расчет количества загрязнений поступающего от населенного пункта, q = 407,5 м³/час

Показатели	Норма образования загрязняющих веществ от одного жителя Рнорм, г/сут	Количество
		г/сут	РiНП, г/ч
БПКПОЛН	40	1304000	54333,3
Взвешенные вещества	65	2119000	88291,7
Азот аммонийных солей N	8	260800	10866,7
Хлориды Cl	9	293400	12225
Фосфаты Р2О5	3,3	107580	4482,5
СПАВ	2,5	81500	3395,8

где Р (г/сут) = Р^норм · N, где N - численность населения, чел; Р_i (г/ч) = Р (г/сут)/24.

4. Состав сточных вод от предприятий принимается по укрупненным нормам [4, табл. 3.6, 3.7] (табл.5, 6).

Таблица 5. Расчет количества загрязнений поступающего от завода по производству карбамида, q = 320,55 м³/час

Показатели состава	Концентрация Ci, г/м3	Количество РiI, г/час
Взвешенные вещества	80	25644
БПК полн.	300	96165
Хлориды	200	64110
Сульфаты	400	128220
Азот аммонийный	100	32055
Азот нитритный	1,0	320,55
Азот нитратный	1,1	352,605
Нефтепродукты	10	3205,5

Таблица 6 Расчет количества загрязнений поступающего от завода конденсаторного оборудования, q = 1,9 м³/час

Показатели состава	Концентрация Ci, г/м3	Количество РiII, г/час
Взвешенные вещества	100	95
БПК полн.	50	190
Хлориды	100	190
Сульфаты	100	103,74
Хром	54,6	57
Никель	30	172,9
Медь	91	7,22
Железо	3,8	14,25
Кадмий	7,5	190
Нефтепродукты	100	95

где P_i = C_i · q_i, q - часовой расход сточных вод, м³/час.

12. Расчет требуемой глубины очистки, допустимой к водоотведению в заданный водный объект (ПДС)

1. Определим кратность разбавления по формуле:

,

где Q - расход воды в водном объекте, равен 14,4 м³/с; q - расход сточной воды, равен 0,2025 м³/с; г - коэффициент смешения, находим по формуле:

,

где е - основание натурального логарифма, 2,72; L - расстояние до расчетного створа, 500 м; б - коэффициент учитывающий влияние места выпуска:

,

где ц - коэффициент извилистости русла, равен 1,15; о - коэффициент типа выпуска, для берегового 1; Д - коэффициент диффузии:

,

где V - средняя скорость течения реки, равна 1,1 м/с; H - глубина в месте выпуска, равна 1,0 м:

2. Оцениваем качество речной воды в соответствии с требованиями, предъявляемыми к водоемам рыбохозяйственного назначения в форме таблицы 7.

Таблица 7. Гидрохимическая характеристика водного объекта

Показатели состава речной воды	Концентрация загрязнений, мг/л	ПДКр/х,мг/л	ЛПВ
Взвешенные вещества (мутность)	3,8	4,05	общие требования
БПКПОЛН	2,5	3	общие требования
Нефтепродукты	0,001	0,05	рыбохозяйственный
Азот аммонийный	0,015	0,39	токсикологический
Железо	0,09	0,1	токсикологический
Медь	0,0002	0,001	токсикологический
Никель	0,006	0,01	токсикологический
Свинец	0,003	0,006	токсикологический
Алюминий	0,002	0,04	токсикологический
Фосфаты	0,05	0,2	санитарный
Хлориды	15	300	санитарно-токсикологический
Сульфаты	24	100	санитарно-токсикологический
Кремний (по Si)	1,3	1	санитарно-токсикологический
Фенолы	0,0002	0,001	рыбохозяйственный
СПАВ	0,02	0,5	токсикологический

Примечание: содержание взвешенных веществ в контрольном створе (ПДК_вв) не должно увеличиваться по сравнению с естественными условиями более чем на 0,25 мг/дм², т.е. ПДК_вв = С_вв^ф + 0,25, где С_вв^ф - фоновое содержание взвешенных веществ в источнике.

3. Обобщенные гидрохимические показатели качества речной воды по каждому лимитирующему показателю вредности:

- для рыбохозяйственного ЛПВ:

;

- для санитарно-токсикологического ЛПВ:

;

- для токсикологического ЛПВ:

;

- для санитарного ЛПВ:

;

- для БПК_полн:

- для взвешенных веществ

.

4. Обобщенные гидрохимические показатели допустимого состава сточных для каждого ЛПВ определяются из условия:

если J_р^ЛПВ < 1, то J_св^ЛПВ = n - (n - 1) J_р^ЛПВ,

если J_р^ЛПВ > 1, т. е. фоновое загрязнение водоема не позволит получить требуемое качество воды в расчетном створе, тогда J_св^ЛПВ = 1.

- для рыбохозяйственного ЛПВ:

4 - (4 - 1) • 0,22 = 3,34;

- для санитарно-токсикологического ЛПВ:

1;

- для токсикологического ЛПВ:

;

- для санитарного ЛПВ:

=4 - (4 - 1) • 0,25 = 3,25;

- для БПК_полн.:

= 4 - (4 - 1) • 0,83 = 1,51;

- для взвешенных веществ:

= 4 - (4 - 1) • 0,94 = 1,18.

5. Допустимый состав сточной воды к водоотведению в заданный объект

,

где N ^ЛПВ - количество веществ по данному лимитирующему показателю вредности (табл.8).

Таблица 8. Состав сточных вод, допустимый к водоотведению в водный объект

Показатели загрязнения сточных вод	ПДКр/х,мг/л	ЛПВ	ПДСрасч, мг/л
Взвешенные вещества (мутность)	4,05	общ. треб.	4,779
БПКПОЛН	3	общ. треб.	4,53
Нефтепродукты	0,05	рыбохозяйств.	0,0835
Азот аммонийный	0,39	токсикологич.	0,05571
Железо	0,1	токсикологич.	0,00143
Медь	0,001	токсикологич.	0,00014
Никель	0,01	токсикологич.	0,00143
Свинец	0,006	токсикологич.	0,00086
Алюминий	0,04	токсикологич.	0,00571
Фосфаты	0,2	санитарный	0,65
Хлориды	300	сан.-токсикол.	100
Сульфаты	100	сан.-токсикол.	33,33
Кремний (по Si)	1	сан.-токсикол.	0,33
Фенолы	0,001	рыбохозяйств.	0,00167
СПАВ	0,5	токсикологич.	0,07143

13. Выбор технологической схемы, позволяющей получить требуемую глубину очистки

Определяем фактический состав сточных вод, поступающий на очистные сооружения, и сводим его в таблицу 9.

Концентрацию загрязнений определяем как средневзвешенное по формуле:

где ?q - суммарный часовой расход очистных сооружений, м³/час; Р₁, Р₂, Р_н.п. - количество загрязнений, поступающее соответственно от завода и населенного пункта.

Типовая схема очистных сооружений

Технология полной биологической очистки (ПБО) представляет собой комплекс сооружений, состоящий из следующих устройств:

Р - решетки, относятся к механическому виду очистки устанавливаются перед сооружениями с целью извлечения из сточных вод крупных фракций, которые могут засорить трубопроводы и каналы. Минимальная ширина прозоров между стержнями решеток 16-20 мм [11].

П - песколовки это сооружения для предварительного выделения из сточных вод минеральной части загрязнения песка размером 0,2-0,25 мм.

ОП - отстойники, сооружение в виде резервуаров для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей под действием силы тяжести.

АНД - аэротенки с нитрификацией и денитрификацией для улучшения очистки по примесям азотной группы.

ОВ - вторичное отстаивание для осаждения активного ила.

В качестве сооружений доочистки сточных вод используем:

БС - барабанные сетки;

ФЗ - фильтры с зернистой загрузкой; фильтрование предусматривается для выделения тех загрязнений, удаление которых отстаиванием затруднено или невозможно. В качестве фильтрующих загрузок используется песок, керамзит и другие материалы.

БП - биологические пруды, относятся к биохимическому способу очистки, который представляет собой каскад прудов из 3-5 ступеней, через который протекает с небольшой скоростью сточная вода. Они могут быть с естественной и искусственной аэрацией. Чаще используются пруды с естественной аэрацией. Глубина 0,5-1 м. Они хорошо прогреваются солнцем и заселены водными организмами.

По выбранной технологии определяется глубина очистки на каждой стадии технологической схемы по формуле:

где С_i^вх и С_i^к - концентрация загрязнения на входе и выходе из сооружений; Э - эффект очистки на рассматриваемой стадии.

14. Оценка воздействия на поверхностные воды при водоотведении очищенных вод

Прогноз качества водотока в контрольном створе определяем по формуле:

где С_п.в. - концентрация ингредиента в контрольном створе; С_о.с. - проектные концентрации состава на выпуске из очистных сооружений; С_ф - фоновые концентрации речной воды; n - кратность разбавления.

Данные о концентрации загрязняющих веществ, нормах ПДК для водных объектов, фоновой концентрации и прогнозе качества в контрольном створе заносим в таблицу 10.

Вывод: при водоотведении очищенных возвратных вод качество воды в водном объекте существенно не меняется. Это свидетельствует о достаточной глубине очистки. Дополнительные мероприятия по улучшению качества возвратных вод не требуются.

Таблица 9. Расчет концентраций загрязнений на выходе из очистных сооружений (назначение ПДС в водоем)

№п/п	Показатели состава сточных вод	ПДСрасч, г/м3	Сфакт, г/м3	Изменение концентраций загрязнений по стадиям очистки	ПДСсогл, г/м3	Фактический суммарный эффект очистки УЭф, %
				ПБО с АНД	ФЗО
				Э, %	Ск, г/м3	Э, %	Ск, г/м3
1	Взвешенные вещества (мутность)	4,779	156,22	96	6,25	50	3,12	3,12	98
2	БПКПОЛН	4,53	206,44	95,5	9,29	50	4,64	4,53	97,75
3	Нефтепродукты	0,0835	4,52	92	0,36	30	0,25	0,0835	94,4
4	Азот аммонийный	0,05571	58,80	80	11,76	10	10,58	0,05571	82
5	Железо	0,00143	0,02	80	0	0	0	0	80
6	Медь	0,00014	0,01	80	0	0	0	0	80
7	Никель	0,00143	0,24	60	0,09	0	0,09	0,00143	60
8	Свинец	0,00086	0	50	0	0	0	0	0
9	Алюминий	0,00571	0	65	0	0	0	0	0
10	Фосфаты	0,65	6,14	92	0,49	0	0,49	0,49	92
11	Хлориды	100	104,84	0	104,84	0	104,84	100	0
12	Сульфаты	33,33	175,80	0	175,80	0	175,80	33,33	0
13	Кремний (по Si)	0,33	0	0	0	0	0	0	0
14	Фенолы	0,00167	0	85	0	0	0	0	0
15	СПАВ	0,07143	4,65	80	0,93	10	0,84	0,07143	82

где ,

Уq = q^I + q^II + q^НП - суммарный расход сточных вод, м³/ч;

условия согласования: если ПДС_расч > С_к, то ПДС_согл = С_к, если

ПДС_расч < С_к, то ПДС_согл = ПДС_расч ;

.

Таблица 10. Прогноз качества водного источника в контрольном створе

Наименование ингредиентов	Концентрация загрязняющих веществ, г/м3	Нормы ПДК для водных объектов, мг/л	Фоновая концентра-ция в реке, мг/л	Прогноз качества в контрольном створе, мг/л	Сi/ПДКр/х
	Требуемая ПДС (расчетная)	Проектная Ск,	Рыбохозяйственного водопользова-ния	хозяйственно- -бытового водопользова-ния			до сброса	после сброса
Взвешенные вещества (мутность)	4,779	3,12	4,05	18,25	3,8	3,73	0,94	0,92
БПКПОЛН	4,53	4,53	3	3	2,5	2,70	0,83	0,90
Нефтепродукты	0,0835	0,0835	0,05	0,3	0,001	0,0093	0,020	0,185
Азот аммонийный	0,05571	0,05571	0,39	1,5	0,015	0,019	0,039	0,049
Железо	0,00143	0	0,1	0,3	0,09	0,081	0,90	0,81
Медь	0,00014	0	0,001	1,0	0,0002	0,0002	0,20	0,18
Никель	0,00143	0,00143	0,01	0,02	0,006	0,0055	0,60	0,55
Свинец	0,00086	0	0,006	0,01	0,003	0,0027	0,50	0,45
Алюминий	0,00571	0	0,04	0,2	0,002	0,0018	0,05	0,045
Фосфаты	0,65	0,49	0,2	3,5	0,05	0,094	0,25	0,47
Хлориды	100	100	300	350	15	23,50	0,05	0,078
Сульфаты	33,33	33,33	100	500	24	24,93	0,24	0,249
Кремний (по Si)	0,33	0	1	10	1,3	1,17	1,30	1,17
Фенолы	0,00167	0	0,001	0,001	0,0002	0,0002	0,20	0,18
СПАВ	0,07143	0,07143	0,5	0,5	0,02	0,025	0,04	0,05

15. Определение количества образующихся твердых отходов

Таблица 11

№ п/п	Наименование отхода	Норма образования	Физ.-хим. свойства	Количество отходов р, т/год
1	Отходы жилищ, задерживаемые на решетках КНС (IV класс)	8 л от 1человека в год*	с = 0,75 т/м3	где N - численность населения; с - плотность осадка, т/м3; 1000 - к-т перевода из литров в м3
2	Стабильные осадки (песок из песколовок - V класс)	0,02 л/(челсут)**	влажность 60%, объемный вес 1,5 т/м3	где 0,4 - к-т, учитывающий вес осадка по сухому веществу
3	Нестойкие осадки	65 г/сут на одного жителя***
3.1.	Взв. в-ва из первичных отстойников с учётом 60% осветления			0,6 - к-т, учитывающий 60% извлечение взвешенных веществ
3.2.	Взв. в-ва с учетом 80% сбраживания в аэротенке
3.3.	Осадок из вторичных отстойников (прирост активного ила)	40 ? 0,3 = = 12 где 40*** 0,3****
	Общее количество нестойкого осадка
	Вынос твёрдых ве-ществ с очищенной сточной водой			где Сквв - концентрация взв. в-в на выходе из очистных сооружений (после ФЗ или АУ) QгодОС - годовой расход сточных вод, поступаемый на очистные сооружения
	Фактич. количество образующихся отходов

где: *Принимается согласно [11 п. 5.13. ] по табл. 23; ** количество песка, задерживаемого в песколовках, для бытовых сточных вод надлежит принимать 0,02 л/(челсут), влажность песка 60%, объемный вес 1,5 т/м³ согласно [11 п. 6.31. ]; *** количество загрязняющих воду веществ на одного жителя необходимо принимать согласно [11 п.6.4.] по табл. 25. **** зольность ила, принимаемая по табл. 40 [11].

16. Определение класса токсичности отходов

Класс опасности (токсичности) осадков определяется согласно [14].

Показатель степени опасности отхода для окружающей природной среды К = ? К_i,

где К_i -показатель степени опасности компонента в составе отхода, К_i = C_i / W_i , C_i - концентрация i-го компонента в отходе (по исходным данным);

W_i - коэффициент степени опасности i-го компонента в отходе .

Таблица 12

№ п/п	Компоненты в отходе*	Концентрация в сточной воде, г/м3	Количество выделенных загрязнений pi, г/год**	Концент- рация в отходе Сiо, мг/кг***	Коэффициент степени опасности Wi	Показатель степени опасности Кi
		Сфiв	Скiв
1	Железо	0,02	0	18940,78	29,06	106	0,27
2	Медь	0,01	0	9470,39	14,53	358,9	0,04
3	Никель	0,24	0,09	142055,85	217,92	128,8	1,69
4	Свинец	0	0	0	0	33,1	0
5	Алюминий	0	0	0	0	106	0
	УКi = 2,01

где: *осадок образуют гидроксиды ионов тяжелых металлов (алюминий, хром, никель, медь, железо, кадмий, цинк, свинец), входящие в состав сточных вод; **p_i = (С_ф - С_к) ? q (м³/год) = г/год , q = 947039 м³/год; ***С_i^о = p_i / р_факт (т/год) = г/т = мг/кг, р_факт = 651,88 т/год

Вывод: так как УКi = 2,01 < 10, осадок выделенных загрязнений относится к V классу опасности. Степень вредного воздействия опасных отходов на ОПС очень низкая. При размещении отходов экологическая система не нарушается[16].

17. Проектирование иловых площадок: расчет размера площадей, изымаемых под площадки

1. Определим объем образующихся твердых отходов с учётом влажности по формуле:

м³/год,

где р - фактическое количество образующихся отходов по сухому веществу, т/год; W - влажность образующегося осадка, 97 % ; с - плотность осадка, 1,01 т/м³

Согласно [11, п. 6.338. и п. 6.339.] осадок, образующийся в процессе очистки сточных вод, должен подвергаться обработке, обеспечивающей возможность его утилизации или складирования.

Выбор методов стабилизации, обезвоживания и обезвреживания осадка должен определяться местными условиями (климатическими, гидрогеологическими, градостроительными, агротехническими и пр.), его физико-химическими и теплофизическими характеристиками, способностью к водоотдаче;

2. Определим объем образующихся твердых отходов после обезвоживания (V_обезв), с учетом физико-химических свойств обезвоженного осадка: W = 85 %, с = 1,1 т/м³.

м³/год;

3. Количество надиловой воды, с учетом возврата в голову очистных сооружений:

V_ос - V_обезв = 17357,76 - 3187,52 = 14170,24 м³/год;

4. Площадь иловых площадок для размещения отходов:

га,

где H - глубина иловых площадок, 3 м; 1,5 - коэффициент, учитывающий увеличение размеров площадки на устройство подъездных путей; 3 - с учётом уплотнения и высушивания осадка в течение 3-х лет; 10⁴ - коэффициент перевода площади из м³ в гектары.

18. Определение размеров санитарно-защитной зоны (СЗЗ) для канализационных очистных сооружений

Санитарно-защитная зона для канализационных очистных сооружении следует принимать согласно [10, табл. 4.5.1] с учетом состава очистных сооружений и производительности.

Санитарно-защитная зона - 400 м.

19. Оценка ущерба, наносимого окружающей природной среде проектируемой системой

Расчет приведенной массы загрязнений сбрасываемых в водный объект приведен в табл.13. Масса загрязнений на входе и выходе после очистных сооружений определяется по формуле:



где С_i - концентрация показателей состава на входе (выходе), мг/л; Q = 4516739 м³/год - - расход сточных вод, м³/год.

Коэффициент относительной опасности i -го вещества:

Приведенная масса загрязнений определяется по формуле

М_i = m_i · k_i

Ущерб, наносимый сбросом сточных вод определяется согласно [15] по формуле:

где У_уд - показатель удельного ущерба водным ресурсам, наносимого единицей (условная тонна) приведенной массы загрязняющих веществ [4, прил. 5, табл. 5.1], для Красноярского края У_уд = 5884,2 руб./усл.т; J - индекс-дефлятор по отраслям промышленности, устанавливаемый Министерством экономики России, принимается =1; К_э - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния водных объектов по бассейнам основных рек [4, прил. 5, табл. 5.3], для Красноярского края К_э = 1,04.

Предотвращенный ущерб определяется по формуле: Э = У₁ - У₂

руб.;

руб.;

Э = У₁ - У₂ = 11743389,8 - 1373231,1 = 10370158,7 руб.

Таблица 13. Расчет приведенной массы загрязнений, сбрасываемых в водный объект

№ п/п	Показатели состава	Концентрация по сооружениям, мг/л	Масса загрязнений, т/год	Коэффициент относительной опасности, Кэ	Приведенная масса загрязнений, усл. т/год
		вход (Сф)	выход (Ск)	вход (miф)	выход (miл)		вход (Мiф)	выход (Мiл)
1	Взвешенные вещества (мутность)	156,22	3,12	705,60	14,09	0,247	174,22	3,48
2	БПКПОЛН	206,44	4,64	932,44	20,96	0,333	310,81	6,99
3	Нефтепродукты	4,52	0,25	20,42	1,13	20,0	408,31	22,58
4	Азот аммонийный	58,80	10,58	265,58	47,79	2,564	680,99	122,53
5	Железо	0,02	0	0,09	0	10,0	0,90	0
6	Медь	0,01	0	0,05	0	1000,0	45,17	0
7	Никель	0,24	0,09	1,08	0,41	100,0	108,40	40,65
8	Свинец	0	0	0	0	166,667	0	0
9	Алюминий	0	0	0	0	25,0	0	0
10	Фосфаты	6,14	0,49	27,73	2,21	5,0	138,66	11,07
11	Хлориды	104,84	104,84	473,53	473,53	0,003	1,58	1,58
12	Сульфаты	175,80	175,80	794,04	794,04	0,01	7,94	7,94
13	Кремний (по Si)	0	0	0	0	1,0	0	0
14	Фенолы	0	0	0	0	1000,0	0	0
15	СПАВ	4,65	0,84	21,00	3,79	2,0	42,01	7,59
Итого:		1918,99	224,40
Ущерб, тыс.руб.		11743,4	1373,2
Предотвращенный ущерб, тыс. руб.		10370,2

20. Расчет размера плат за загрязнение среды

При расчете платежей производим согласование концентраций загрязнений, допускаемых к водоотведению. Это означает, что ПДС по компонентам, для которых концентрация на выходе после очистки меньше, чем требуется к водоотведению, приравнивается к фактической. Плата определяется согласно [16] по формуле:

где J - коэффициент инфляции, =1; k_i - коэффициент, учитывающий экологическую ситуацию и экологическую значимость района (для Красноярского края k_i =1,04); П_i^общ - общая плата за выбросы в природную среду i-го компонента:

где - плата природопользователей за допустимые выбросы в природную среду, руб./год; - плата за превышение допустимых загрязнений, руб./год.

где - соответственно массы сбросов i-го вещества в пределах лимита и фактические выбросы, т/год; - нормативы платы за выбросы в пределах лимита и за превышение допустимых выбросов, руб./год. Все расчеты сводим в таблицу 14.

Таблица 14. Плата за сброс загрязняющих веществ в водный объект

Наименование ингредиентов	Концентрация загрязняющих веществ, г/м3	Масса сбрасываемых загрязнений, т/год	Базовый норматив платы, руб/т	Плата за выбросы, руб/год
	ПДСсогл	проектная Ск	ПДСрасч	Проектная Ск		за -	за превыше-ние	общая
Взвешенные вещества (мутность)	3,12	3,12	14,09	14,09	366	5156,94	0	5156,94
БПКПОЛН	4,53	4,64	20,46	20,96	91	1862,14	45,22	1907,36
Нефтепродукты	0,0835	0,25	0,38	1,13	5510	2079,58	4146,72	6226,30
Азот аммонийный	0,05571	10,58	0,25	47,79	689	173,38	32753,93	32927,31
Железо	0	0	0	0	55096	0	0	0
Медь	0	0	0	0	275481	0	0	0
Никель	0,00143	0,09	0,0065	0,41	27548	179,46	11115,22	11294,68
Свинец	0	0	0	0	2755	0	0	0
Алюминий	0	0	0	0	6887	0	0	0
Фосфаты	0,49	0,49	2,21	2,21	1378	3045,38	0.00	3045,38
Хлориды	100	104,84	451,67	473,53	0,9	406,50	19,67	426,18
Сульфаты	33,33	175,80	150,54	794,04	2,5	376,36	1608,74	1985,10
Кремний (по Si)	0	0	0	0	0	0	0	0
Фенолы	0	0	0	0	275481	0	0	0
СПАВ	0,07143	0,84	0,32	3,79	551,6	177,77	1912.79	2090,56
Итого:	13457,52	51602,29	65059,81
С учетом Кэ=1,04	13995,82	53666,38	67662,20

Библиографический список

1. СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

2. ГН 2.1.5.1315-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. М.: Минздрав России, 2003 г.

3. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» М.: Минздрав России, 2001 г.

4. Л.В. Стафейчук, Л.В. Приймак. Инженерные методы защиты окружающей среды. Охрана водных объектов: Методические указания к курсовой работе для студентов специальности 290800-«Водоснабжение водоотведение» / КрасГАСА. Красноярск, 2004, 60 с.

5. Постановление Правительства РФ №1404 от 23 ноября 1996 г. Об утверждении положения о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах.

6. СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения» М.: Минздрав России, 2002 г.

7. Методика расчета концентрации в атмосферном воздухе вредных веществ содержащихся в выбросах предприятия, ОНД-86, Гидрометеоиздат 1987 г.

8. Л.В. Стафейчук, Л.В. Приймак. Оценка воздействия систем водоснабжения из поверхностного источника на окружающую природную среду: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 290800 - / «Водоснабжение и водоотведение» / КрасГАСА, 2002. 54 с.

9. ГН 2.1.6. 1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. М: Минздрав РФ, 2003 г.

10. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов)

11. СНиП 2.04.03-85* «Канализация. Наружные сети и сооружения».

12. ГН 2.1.5.1315-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. М.: Минздрав России, 2003 г.

13. Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воде водных объектов, используемых для рыбохозяйственных водоемов, Госком РФ по рыбоводству, 1999 г.

14. Методика «Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды», МПР России от 15 июня 2001 г.

15. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба. Госком РФ по охране окружающей среды М., 1999 г.

16. Постановление Правительства РФ № 344 от 12 июня 2003 г. «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления».

17. СанПиН 2.1.4-1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения»

Размещено на Allbest