Реферат: Методы очистки сточных вод

/>Содержание

Введение… 2

1. Очистные установки биологической очистки, ихэффективность и концентрация очищенных вод по основным показателям… 3

2. Международная стандартизация в области экологическогоменеджмента… 12

Заключение… 15

Литература… 15

Введение

В предлагаемом рефератерассмотрен один из самых широко применяемых методов очистки сточных вод –биологический на примере рыбоперерабатывающего комбината, а также вопросымеждународной стандартизации в области экологического менеджмента.

Биологические методы очистки и обеззараживания сточных вод (главнымобразом бактериями — аэробные или анаэробные, а в зави­симости от температурыпроцесса — мезофильными или термо­фильными) обеспечивают перевод вредныхвеществ в нераствори­мую или газообразную форму. Условия эффективногоприменения биологических способов основаны на биохимической деструкции иминерализации органических веществ микроорганизмами. Вели­ка роль кислотностисреды в протекании биохимического процес­са, которая должна быть в пределах рН6,5—8,5.

Усложнение задач вобласти охраны окружающей среды и обеспечения необходимого уровня экологическойбезопасности производства и потребления обусловливает модернизацию нормативнойбазы. К числу новых относятся стандарты на системы управления качествомокружающей природной среды на предприятиях. Они образуют шестую группу израссматриваемых экологических нормативов.

1. Очистные установкибиологической очистки, их эффективность и концентрация очищенных вод поосновным показателям

Аэробные процессы протекают при подаче в обрабатываемый стокдостаточного количества кислорода, необходимого для обес­печения жизнедеятельностимикроорганизмов. В целом в состав био­ценоза активного ила входят разнообразныегруппы микроорга­низмов (мезофильных, термофильных, аэробных и анаэробных).

При достаточности кислорода и температуре окружающей среды (ОС )(20—30)°Св биоценозе преобладают мезофильные аэробы (мезофильное окисле­ние), а при(30-40)°С — термофильные (термофильное окисле­ние). В зависимости от условийпроцесса одна из групп микроорга­низмов может преобладать, осуществляя основнуюобработку. Ос­тальные группы микроорганизмов в этом случае являютсясопутствующими, они снабжают основную группу микроорганиз­мов питательнымивеществами.

При аэробном процессе почти не выделяется неприятного запаха,способ микробиального размно­жения более прост и приспособлен к изменяющемусясоставу поступлений. При этом процессе происходит саморазогре­вание массы (до70°С), т.е. ее дезинфекция.

Если в обрабатываемой массе растворенного кислорода недо­статочно,то происходит анаэробное брожение, которое может быть метановым или водородным.При температуре массы (30—35)°С в биоценозе преобладают мезофильные анаэробы, апри (50—55)°С — термофильные. Процесс сопровождается выделением биогаза, со­стоящегов основном из метана, водорода и двуокиси углерода.

Кроме органических веществ для обеспечения жизнедеятель­ностимикроорганизмов в сточных водах должны быть и биоген­ные элементы (азот,фосфор, калий), которых иногда в стоках бывает недостаточно.

Например, недостаток азота тормозит про­цесс биохимическогоокисления органических веществ (причина появления трудно оседающего ила),фосфора — кроме указанного приводит к массовому развитию нитчатых бактерий(«вспухание» и плохое оседание ила, вынос его из очистного сооружения вмес­те сосветленной водой).

Площадь участков определяется производительностьюрыбоперерабатывающего комплекса.

Степень загрязнения поверхностных или грунтовых вод определя­ется:способностью почвы адсорбировать; видом, интенсивностью и количеством осадков;сроками внесения; количествами и соста­вом СВ; величиной поверхностного стока иэрозией, что зави­сит от наклона участка поля.

Необходимо знать, что одна биологическая очистка стоков не дастдостаточного эффекта. Так, после двух ступеней очистки содержание (мг/л)составляет: азота — 100, фосфора — 40, калия — 80, БПК5 — 185, акислотность рН 8,5.

Таблица 1

Содержание микроорганизмов в почве, орошаемой сточными водами израсчета 300 м3/га

/>

Это можно объяснить тем, что на биологических очистных сооруженияхбиогенные элементы (азот, фосфор, калий) удаляются не более, чем на 20%.Целесообразно дополнительно использовать химические средства для обеззаражи­вания— формалина, аммиака, ксилола; осаждения — феррохлорида, извести. Применениехимических методов очистки и обеззаражи­вания позволяет выделить из стоков до90% биогенных элементов.

Система утилизации сточных вод должна соответствовать следующимусловиям:

♦ строительство и ввод в строй сооружений по хранению иутилизации сточных вод должны предшествовать вводу в эксплуатацию комплексов;

♦ подготовленные жидкие стоки необходимо вносить в почву дона­ступления морозов большими дозами с периодичностью в 2—3 года;

♦ заделывать СВ в почву на площадях, с которых возможенповерхностный сток в открытые водоемы;

♦ не допускать сброса сточных вод рыбоперерабатывающихкомплек­сов в водоемы независимо от степени их очистки.

Почвенные методы биологической очистки и утилизации жидко­го стоков основанына обработке не полностью очищенного и обез­зараженного жидкого стокапочвенными микроорганизмами с удалением жидкой фазы от биогенных и органическихвеществ (необходимы выдержка по времени, ограничение количества сто­ков илиогромные занимаемые площади) за счет процессов само­очищения.

Исследования показывают, что после удобрительных поливов жидкимстоков наблюдается бактериальное загрязнение почвы (до 21 млнмикроорганизмов/га). А так как возбудители инфекци­онных болезней сохраняютжизнеспособность в почве почти в 4 раза дольше, чем в жидком СВ, тоинфицированные стоки необхо­димо обеззараживать до внесения его в почву.

После внесения сточных вод в почве интенсивно проходят про­цессысамоочищения: уже через месяц коли-титр и титр энтеро­кокков во всех горизонтахповысились на один-два порядка.

При изучении степени очистки от бактериального загрязнения стоковсвиноводческого комплекса на участках чистых перед поливом полей (общее числобактерий менее 1 млн/г; коли-титр 1,0; титр энтерококков не превышал 10,0;сальмонелл не обнаружено) вы­явлена зависимость от количества азота, внесенногосо сточными водами (табл. 1); общее число бактерий во всех горизонтах по­чвыпервого участка значительно меньше, чем на остальных. При этом супесчаные почвыобладают большей адсорбцией в отноше­нии микроорганизмов, чем суглинистые.

Наибольшей эффективностью с точки зрения предотвращения потерьлетучих фракций азота и загрязнения растений патогенны­ми микроорганизмами ияйцами гельминтов оказался способ вне­сения жидких стоков по бороздам сзапашкой по сравнению с поверхностным поливом: количество микроорганизмов нижена один-два порядка, коли-титр повышается незначительно, почва от кишечнойпалочки освобождается через три месяца (при повер­хностном поливе — через шестьмесяцев).

Аэробные и анаэробные методы обеззараживания масс отходоврыбоперерабатывающего комплекса  применяют при возможности длительного хране­нияв лагунах (открытые пруды-отстойники), отстойниках-нако­пителях, биологическихпрудах, башнях, аэротенках и метантенках.

В лагунах происходит биологическое аэробное или анаэробноеразложение сточных вод. При аэробном разло­жении сточных вод аэрируется спомощью турбин-аэраторов более трех месяцев при обеспечении концентрациикислорода 1—2 г/л, а осевший осадок вычищают раз в 2-3 года.

Система проста, деше­ва, но при этом необходимо обеспечитьтемпературу выше 18°С (работоспособна только в летнее время), а потериаммиачного азота в лагуне достигают 90%. При механической аэрации на 1 кг сточных вод требуется 0,74 м3 (мясного — 0,44 м3) аэробной лагуны, а в лагунах с естественной аэрацией соответственно 4,15 (3,56) м3. Ваэробных лагунах происходит частичное разложе­ние органических веществ,уничтожение большинства патогенных микроорганизмов и неприятного запаха,обеспечивается сохранение минеральных веществ в легкоусвояемых формах длярастений, уменьшение загрязненности.

/>

Рис. 1. Схема очистки стоков рыбоперерабатывающего комплекса  врыболовно-биологических прудах.

 

1 — приемный резервуар, 2 — разделительная установка, 3 — площадкадля биотермического обеззараживания, 4 — вертикальный отстойник, 5 — каран­тинныеемкости, 6 — установки термического обеззараживания стоков, 7 —пруд-накопитель, 8 — водорослевый пруд, 9 — рачковый пруд, 10 — рыбо­водныйпруд, 11 — пруд-накопитель чистой воды.

В случае дефицита имеющихся площадей целесообразно исполь­зоватьсистему очистки стоков в виде бассейна-перегнивателя глу­биной до 1,5 м, в котором происходит механическая и биологи­ческая очистка стоков. Бассейн состоит из двухизолированных от­делений с размерами в соотношении 1:3. Малое отделениеявляется первичным отстойником, а в большом — осветленные сточные водыподвергаются естественному самоочищению. Осадок из ма­лого отделения удаляетсячерез два года.

В анаэробных лагунах при выдерживании определенного режи­ма (рН6,7-7,5; температура 30—38°С) потери питательных веществ меньше, они опасны ссанитарной точки зрения (различные виды сальмонелл выживают в них до трех лет).На 1 кг СВ необходимо обеспечить 0,6 м3 объема анаэробных лагун.Очистка анаэробных лагун про­исходит через 5-8 лет.

Таблица 2

Характеристика эффективности очистки каскада прудов

/>

Время начала эксплуатации новой лагуны март-апрель. Лагуну следуетзаполнять водой наполовину и первые два месяца загру­жать на четверть проектноймощности, а в последующие шесть месяцев — до номинальной. Необходимо ежегодноизмерять тол­щину осадка: быстрое его наслоение свидетельствует о неправиль­нойэксплуатации системы.

Широкое применение нашли биологические пруды следую­щих типов: дляполной очистки жидких стоков стоков; для доочистки стоков, предварительнопрошедших биологическую об­работку; рыбоводные. Пруд рыбоводного типа,эксплуатирующийся в опытном хозяйстве ВИЖ Московской области, представлен нарис. 2.

Жидкие отходы из рыбоперерабатывающего комплекса по самотечномуколлектору по­ступает в приемный резервуар, а из него перекачивается в разде­лительнуюустановку (2). Твердую фракцию складируют на пло­щадке для биотермическогообеззараживания (3) и используют в качестве органического удобрения.

Жидкую фракцию направляют в отстойник (4) для отстаивания иосветления. Осадок из отстой­ника обезвоживают с помощью центрифуги и такжескладируют на площадке для биотермического обеззараживания (3). Осветлен­ныестоки из отстойника и фугат с центрифуг направляют в ка­рантинные емкости длявыдержки в течение недели.

После этого стоки поступают в цепь биологической очистки,состоящую из каскада прудов разного назначения (табл. 2).

В пруде-накопителе (7) осветленные стоки выдерживаются независимоот времени года; здесь осуществляется анаэробное сбра­живание органическихвеществ стоков микроорганизмами. Из пру­да-накопителя частично минерализованныестоки поступают в во­дорослевый пруд (8), который обеспечивает утилизациюфитоплан­ктоном биогенных элементов органического вещества. За счетфотосинтетической реаэрекции происходит обогащение стоков кислородом, чтоприводит к распаду органического вещества, ос­вобождению биогенных элементов инакоплению планктонных во­дорослей.

В рачковом пруду (9) из-за наличия богатого питатель­ногосубстрата происходит массовое развитие ветвистоусых и вес­лоногих рачков,червей и личинок насекомых. Далее из рачкового пруда стоки, содержащиезообиомассу и биомассу фитопланкто­на, поступают в рыбоводный пруд (10),обеспечивающий благо­приятные условия для развития сеголеток карпа. Очищенные врыболовно-биологических прудах стоки поступают в пруд очищен­ной воды (11),вода из которых используется для орошения полей. Но и такая система необеспечивает полного освобождения от па­тогенных микроорганизмов.

Чтобы снизить зловоние в зоне рыбоперерабатывающего комплекса исоздать более благоприятные условия для обслуживающего в Голландии быларазработана система комби­нации анаэробных и окислительных каналов.

При этом окисли­тельные ямы размещали под производственнымипомещениями помещениями (а иногда для предохранения их от воздействия низкихтемператур и в самом помещении). Эти ямы перед началом эксплуатации за­полняютсяводой до определенной глубины и постоянно аэриру­ют с помощью вентиляционнойустановки. Это заставляет содер­жимое ямы быть в постоянном движении, чтоприводит к образо­ванию пены. Чтобы не допустить протекания анаэробногопроцесса с образованием гнилостных газов и сероводорода аэрацию необ­ходимоподдерживать в течение всего времени обработки. Конструктивное выполнениеокислительных каналов и ям разнообразно.

Окислительные каналы конструкции ВНИИМЖ наиболее ком­пактны исостоят из двух ступеней циркуляции. Это два замкнутых канала, расположенныеодин внутри другого и имеют глубину до 1,5 м. Поперечное сечение канала — трапеция с верхним основа­нием 5,5 м и нижним — 3 м. В центральной продольной части каж­дого канала установлено по два роторных аэратора: вращающийся ротор первогоаэратора захватывает лопастями воздух и подает его в жидкость, а второй,прогоняя по каналу жидкость, перемеши­вает ее с этим воздухом.

Сточные воды одновременно подается во внутренний канал,перемешивается с воздухом и находящимся в канале активным илом. В результате завремя движения по каналу СВ обрабатывается илом и после этого удаляется изверхних слоев самотеком или насосом.

 2. Международнаястандартизация в области экологического менеджмента

B 1995 г. Европейским Союзом был принят пакет документов по экологическому менеджменту и экологическомуаудированию, открывший новую серию стандартов ISO 14000 при сохранениипреемственности с применявшимися ранее сериями. На базе стандартов ISO 14000 в 1998 г. утверждены государственные стандарты России по экологическому менеджменту и эко-аудиту(ГОСТ Р ISO 14001-98; 14010-98; 14011-98; 14012-98).

В работе [3] отмечается,что наряду с этим эффективность управления в области охраны окружающей средызависит не только от разработки соответствующего законодательства и егособлюдения, но и от управленческих решений руководства предприятий,предусматривающих установление ответственности работников, повышение ихквалификации и активное участие в экологической деятельности предприятия,постоянный контроль, корректировку и совершенствование деятельности предприятияв области охраны окружающей среды. Такой подход к экологическому управлениюсоответствует стандарту ГОСТ Р ISO 14001, который устанавливает требования ксозданию систем экологического менеджмента.

Переход на системуэкологического менеджмента с последующей сертификацией по стандарту ГОСТ Р ISO14001 представляет реальный путь улучшения не только экологического, но иэкономического состояния предприятий.

Вместе с тем в нашейстране практически не получил развитие экологический аудит предприятий.Федеральный закон «Об охране окружающей среды» определяет лишь понятиеэкологический аудит. Из-за несовершенства нормативно-правовой базы,недостаточной государственной поддержки система экологического аудирования нереализуется в настоящее время ни в Российской Федерации в целом,  ни в еесубъектах, хотя Госстандартом России утверждены требования к системамуправления окружающей средой на предприятиях (ГОСТ Р ISO 14001) еще в 1998году. Достаточно сказать, что соответствующие сертификаты в России имеют лишьоколо 30 предприятий.

В настоящее время нароссийском рынке действуют преимущественно зарубежные сертифицированные фирмы.Их деятельность не только снижает конкурентно способность российскихсертификационных фирм, не имеющих финансовых возможностей проводитьширокомасштабные рекламные кампании и обучение специалистов за рубежом (вотличие от зарубежных фирм, поддерживаемых различными программами техническойпомощи), но и создает угрозу национальной безопасности, посколькусертифицированные процессы предусматривают рассмотрение всего жизненного циклапродукции – от источника сырья до выхода готовой продукции на рынок.

 Если не изменить этуситуацию сейчас, в дальнейшем иностранные компании будут укрепляться и помногим направлениям, так как в международной практике на основе стандартов ISO началась интеграция практически всехподсистем управления предприятием: управления качеством,  окружающей средой,безопасностью, персоналом, финансами, информацией.    Между тем международныйопыт свидетельствует об экологической эффективности добровольных методовсовершенствования систем управления окружающей средой в организациях.

 Развитие сертификацииэтих систем на соответствие требованиям стандарта ГОСТ Р ISO 14001 нароссийских предприятиях должно внести значительный вклад в комплексное решениеэкологических проблем, накопившихся в настоящее время на территории РоссийскойФедерации. Такая сертификация особенно актуальна для российскихпредприятий-экспортеров, учитывая перспективы вступления России в ВТО, а такжедекларацию Европейского Союза о намерениях допускать на рынок стран-членов ЕСтолько компании, сертифицированные по ГОСТ Р ISO 14000.

Для консолидации сил врешении данной проблемы необходима разработка национального плана действий,основой которого должно явиться развитие нормативной правовой базы пообеспечению внедрения систем управления окружающей средой на хозяйствующихсубъектах.

В настоящее времядействуют три группы стандартов и нормативных документов, направленных навнедрение основных принципов экологического менеджмента.

Первую группу образуютпоказатели критического уровня воздействия на человека и природные комплексы,выход за пределы которых по своим медико-биологическим (гигиеническим),социально-экономическим и экологическим последствиям современная наука считаетабсолютно недопустимым.

Вторую группуприродоохранных нормативов образуют показатели, определяющие порядокзонирования различных региональных образований.

Третья группа охватываетнормативы качества окружающей природной среды.

Четвертую группу образуюттак называемые эмиссионные нормативы — нормативы предельно допустимых выбросов(ПДВ) и сбросов (ПДС) вредных веществ, а также вредных микроорганизмов и др.биологических веществ, загрязняющих атмосферный воздух, воды и почвы.

Пятой разновидностьюнормативов являются показатели, в которых фиксируются экологические требованияк продукции. При этом данные нормативы (как и все предыдущие) устанавливаются сучетом системных требований к экологической безопасности. [3].

Заключение

В предлагаемом рефератерассмотрен один из самых широко применяемых методов очистки сточных вод –биологический на примере рыбоперерабатывающего комбината, а также вопросымеждународной стандартизации в области экологического менеджмента.

Введениесистемы единых международных экологических стандартов позволяет созданиеправовой базы, которая стимулировала бы компании осуществлять наилучший извозможных выбор системы природопользования и применять наилучшую извозможных технологий.

Литература

1. Правила охраны поверхностных вод(Основные положения). М., 1991.

2. Закон РФ «Об охране окружающейприродной среды».

3. Решение  конференции «Проблемынормативно-правового обеспечения внедрения современных систем экологическогоуправления на предприятиях» Совет Федерации Федерального Собрания РоссийскойФедерации; 29 января 2004 года (По материалам ИНТЕРНЕТ).Н.В.Пахомова,К.К.Рихтер. Экономика природопользования и экологический менеджмент:Учебник вузов. — СПб.: Издательство С.-Петербургского ун-та, 1999.— 488с.