МИНОБРНАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет географии, геоэкологии и туризма
Кафедра геоэкологии и мониторинга окружающей среды
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ
ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ЕВДАКОВСКОГО
МАСЛОЖИРОВОГО КОМБИНАТА
Бакалаврская работа
Направление 05.03.06 - Экология и природопользование
Профиль Геоэкология
Зав. кафедрой _______________
д-р геогр. наук , проф. С.А. Куролап
Обучающаяся
Д.Р. Никитенко
____________
Руководитель _________________ канд. хим. наук, доц. Т.И. Прожорина
Воронеж 2020
2
Содержание
Введение………………………………………………………………………….….3
1 Теоретические основы очистки сточных вод…………………………………...5
1.1 Виды сточных вод и традиционные методы их очистки…………………..5
1.2 Процессы самоочищения природных вод……………………………….…..9
1.3 Современные подходы к локальной очистке сточных вод…………….…10
2 Характеристика очистных сооружений ООО «Евдаково»…………………….12
2.1 Общие сведения о предприятии и районе его расположения…………….12
2.2 Водопотребление и водоотведение……………………………………........14
2.3 Общие сведения о локальных очистных сооружениях
ООО «Евдаково»……………………………………………………...……..16
2.4 Контроль за деятельностью очистных сооружений ………….…………..21
2.5 Оценка эффективности работы очистных сооружений
ООО «Евдаково» ……………………………………………………………23
2.5.1Оценка степени очистки сточных вод по ПДК ………………..........23
2.5.2 Расчет эффективности очистки сточных вод…………………….....25
2.5.3 Оценка степени очистки сточных вод по БПК5…………………….27
3 Мероприятия по охране природных вод от загрязнений………………………30
Заключение………………………………………………………………………….34
Литература…………………………………………………………………………..38
Приложение…………………………………………………………………………40
3
Введение
Вода является важнейшим ресурсом на планете, благодаря которому все
потребности общества нормально функционируют. Степень их функционирования напрямую зависит от качества воды в водных объектах, которое в свою
очередь зависит от качества сбрасываемых сточных вод с промышленных
предприятий и поступающих коммунальных стоков.
На сегодняшний день экологическое состояние поверхностных вод вызывает опасение. Это связано с тем, что в водоемы поступает большое количество
веществ, не свойственных им, которые ухудшают их качество и тем самым оказывают негативное влияние на организмы живущие в воде.
Использование воды в народном хозяйстве является одним звеном в
круговороте воды. Но антропогенное звено отличается от природного тем, что
только часть воды, взятая человеком, возвращается в атмосферу, в результате
испарения, в первоначальном виде, остальная часть, идущая на водообеспечение промышленных предприятий, поступает в водоемы загрязненная отходами
производства.
Мировое хозяйство сбрасывает около 1500 млн. м3 в год. Сбрасываемые
воды имеют разную степень очистки и требуют разбавления в 50-100 раз.
Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что в настоящее время вопросы о рациональном использовании водных ресурсов является приоритетными. Необходимо снизить антропогенную нагрузку, а так же улучшить мероприятия по очистке сточных вод и внедрение новых технологий на централизованных и локальных очистных сооружениях.
Большое внимание уделяется очистке сточных вод. Это связано с тем, что
эффективность работы очистных сооружений или же их отсутствие очистка
сточных вод недостаточно совершенна и до 20 % загрязнителей остаются в воде. Поэтому данная проблема является актуальной, так как ежегодно усиливается негативное влияние городских стоков на состояние природных вод.
4
Целью бакалаврской работы является оценка эффективности работы
очистных сооружений масложирового комбината ООО «Евдаково» п.г.т. Каменка Каменского района Воронежской области по результатам мониторинга
химического состава сточных вод в период с 2016 по 2018 годы.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- литературный обзор по теме: «Теоретические основы очистки сточных вод»;
- привести общие сведения о структуре очистных сооружений;
- ознакомиться с технологическим процессом очистки сточных вод на очистных
сооружениях ООО «Евдавково»;
- рассмотреть организацию контроля за степенью очистки;
- оценить эффективность работы и степень очистки сточных вод, сбрасываемых
в р. Сарма;
- охарактеризовать мероприятия по охране водных ресурсов на очистных сооружениях ООО «Евдаково».
Выпускная бакалаврская работа написана по результатам производственных практик в период с 2019 по 2020 гг. на очистных сооружениях масложирового комбината ООО «Евдаково» п.г.т. Каменка Каменского района Воронежской области.
В работе использованы отчеты и акты химико-аналитической лаборатории предприятия по результатам количественных химических анализов сточной
воды за период с 2016 по 2018 годы, а также статистическая отчетность предприятия в форме 2ТП - «водхоз».
Апробация
работы
и
публикации.
По
результатам
научных
исследований совместно с руководителем автором работы были опубликованы
тезисы доклада: Прожорина Т.И.
Анализ данных эколого-аналитических
исследований химического состава питьевой воды малых городов Воронежской
области // Т.И. Прожорина, Д.Р. Никитенко, О.А. Гребенникова//Беспилотная
авиация: состояние и перспективы развития: сб. науч. ст. по материалам I
всероссийской науч. конф. (5-6 марта 2019г.) г. Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА»,
2019. – С.403-407.
5
1 Теоретические основы очистки сточных вод
1.1
Виды сточных вод и традиционные методы их очистки
Безусловно, практически любая сфера деятельности человека, так или
иначе, связана с использованием и потреблением воды. И проблема заключается в том, что в ходе своей деятельности человек потребляет чистые, а возвращает уже загрязнѐнные воды, которые принято называть сточными.
Сточные воды – это пресные воды, изменившие после использование в
бытовой и производственной деятельности человека свои физико – химические
свойства и требующие водоотведения [3].
В зависимости от способа образования, сточные воды, подразделяют на:
- бытовые или хозяйственно – бытовые сточные воды образуются в жилых, административных и коммунальных зданиях, а также в бытовых помещениях
промышленных предприятий. Это сточные воды, которые поступают в водоотводящую сеть от санитарных приборов;
-
производственные сточные воды образуются в процессе производства раз-
личных товаров, изделий, продуктов, материалов. К ним относятся отработавшие технологические растворы, технологические и промывные воды, воды
охлаждающих систем, шахтные и карьерные воды, воды химводоочистки, воды
от мытья оборудования и производственных помещений;
- атмосферные сточные воды образуются в процессе выпадения дождей и таяния снега, как на жилой территории населѐнных пунктов, так и территории
промышленных предприятий, АЗС и пр. Часто эти воды называют дождевыми
или ливневыми.
Характер загрязняющих веществ, содержащихся в производственных
сточных водах в большинстве своѐм, определяется специализацией предприятия, разновидностью перерабатываемого сырья и видом выпускаемой продукции.
6
Следовательно, по характеру основных загрязняющих веществ производственные сточные воды можно разделить на 3 группы:
- сточные воды, содержащие минеральные примеси. К ним относят воды металлургической промышленности, производства строительных материалов,
удобрений и т. д.;
- сточные воды, содержащие органические примеси. К данной группе можно
отнести воды пищевой промышленности, животноводства и пр.
- сточные воды, содержащие органоминеральные примеси. В эту группу входят
стоки нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих предприятий и др.
Степень загрязнѐнности сточных вод органическими примесями характеризуется такими показателями как биохимическое потребление кислорода
(БПК) и химическое потребление кислорода (ХПК). Причем, в зависимости от
того, сколько кислорода израсходовано на полное окисление органических веществ в течении 5, 10 и 20 суток, принято различать БПКполн., БПК5, БПК10,
БПК20.
В рамках бакалаврской работы стоит обратить внимание именно на производственные сточные воды, содержащие органические примеси, так как
ООО «Евдаково» специализируется на производстве масложировой продукции.
Из выше сказанного, можно сделать вывод о том, что все примеси, загрязняющие воду, имеют принципиальные различия по своей природе. Также
они отличаются по размеру частиц. Условно эти примеси можно разделить на
следующие категории.
А) Крупные частицы – макрочастицы, которые видны невооруженным глазом в виде мутности и имеют размер частиц от нескольких микрометров до 1
мм. Эти частицы неорганические, гетерогенны и имеют чѐтко выраженную
границу раздела с водой, самопроизвольно осаждаются.
Б) Микрочастицы – видны в оптический микроскоп. Их размер составляет
от долей до нескольких микрометров. Они имеют органическую и неорганическую природу.
7
В) Частицы, имеющие размер от сотых долей до нескольких микрометров,
представлены в основном крупными макромолекулами растворимых органических веществ, а также вирусы и бактерии.
Г) Молекулы размером в сотые и тысячные и тысячные доли микрометров.
Д) Истинные растворы содержат ионы, обладающие наименьшим размером частиц [14].
Рассмотрев всѐ разнообразие состава и свойств сточных вод, можно сделать вывод о том, что после использования вода содержит большое количество
разнообразных загрязняющих веществ, что делает еѐ непригодной для дальнейшего использования, а иногда и опасной как для человека, так и для окружающей природной среды. Отсюда и возникает необходимость очистки сточных вод от примесей. Существует четыре основных способа очистки сточных
вод физический, химический, физико – химический и биологический.
Физическая (механическая) очистка сточных вод. Как известно, в воде
присутствуют загрязнения различные по своей природе, размеру и состоянию.
Часть из них можно удалить, используя именно физические методы очистки.
Физическая или механическая очистка сточных вод, как правило, проводится перед физико-химической или биологической очисткой. В очистных сооружениях, на этапе физической очистки сначала отделяют крупные частицы
(на решѐтках), после тяжѐлые взвеси (в песколовках) и в конце удаляют нерастворимые загрязнения (в отстойниках и гидроциклонах) [3].
Химическая очистка сточных вод. Химические методы, как правило,
используют, когда возникает необходимость в нейтрализации, окислении и восстановлении загрязнений в стоках.
Иногда в очистных сооружениях химической очистке подвергаются сточные
воды перед тем, как направится на биологическую очистку, что повышает эффективность последней. Но чаще всего, химическую очистку используют уже
для доочистки стоков, перед непосредственным их сбросом в поверхностные
водоѐмы [19].
8
Физико-химическая очистка сточных вод. Данный вид очистки, характеризуется сочетанием в себе свойств физической и химической очистки. К такими методам, например, относится коагуляция, разновидностью которой, является флокуляция. При которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном
состоянии, под воздействием специальных реагентов образуют хлопьевидные
скопления, которые быстро выпадают в осадок или скапливаются на поверхности [16].
Биологическая очистка сточных вод. Принцип биологической очистки
основан на способности микроорганизмов использовать для питания растворѐнные в сточной воде органические вещества (рис. 1).
Рис. 1. Схема биологической очистки сточных вод
Сооружения данного вида очистки условно делят на: сооружения с
очисткой условиях, близких к естественным (поля фильтрации) и сооружения с
очисткой в искусственных условиях (биофильтры и аэротенки) [16].
9
1.2
Процессы самоочищения природных вод
Поступление в водоѐм загрязняющих веществ способно вызвать нарушение биологического равновесия и ухудшения качества воды в целом. Поэтому
необходимо обратить внимание не только на традиционные методы очистки, но
и на способность водного объекта к самоочищению.
Под самоочищением принято понимать совокупность процессов, которые
ведут к восстановлению природных свойств воды в водоѐме, посредством процессов смешения, осаждения, распада и превращения веществ. В ходе этих
процессов концентрация загрязняющих веществ уменьшается, а иногда происходит их ликвидация, и восстановление первичного химического состава воды.
О том, что в водоѐме происходят процессы самоочищения, можно судить лишь
в том случае, если какое – либо загрязняющее вещество разрушается до простых соединений [15].
Способность водоѐма к самоочищению и восстановлению биологического равновесия является наиболее важным экологическим процессом, представляющим собой комплекс физических, химических и биологических факторов.
Физические факторы самоочищения водоѐмов. Снижение концентрации загрязняющих веществ в природных водах происходит в связи с разбавлением их чистой водой. Следовательно, происходит снижение концентрации органических веществ, что препятствует размножению микробов. Также, самоочищению водоѐмов способствует оседание (нерастворимых органических и
неорганических веществ вместе с бактериями, воздействие ультрафиолетовых
лучей на микроорганизмы).
Химические факторы самоочищения водоѐмов. Основное значение в
данном комплексе факторов имеет окисление кислородом растворѐнных в воде
органических веществ.
Биологические факторы самоочищения водоѐмов. Данный вид самоочищения может идти как в аэробных так и анаэробных условиях. Для анаэробной фазы характерно образование из разлагающегося органического вещества
10
промежуточных продуктов, а для аэробной – участие гидробионтов в разложении органики. В частности – это инфузории, водоросли и т. д. [9].
Таким образом, самоочищение природных вод происходит в результате
процессов образования, разложения и трансформации органических веществ.
Поэтому наиболее значимым для самоочищения является круговорот органических веществ, который осуществляется через трофические связи растительного,
животного и бактериального населения. Этот процесс сопровождается окислительно – восстановительными реакциями, благодаря которым кислород потребляется, и образованием органических веществ, в результате которых происходит выделение кислорода.
Однако не все органические вещества подвергаются минерализации, их
частичное накопление происходит в виде трудноокисляемой фракции еѐ энергия и биогенные элементы не участвуют в биологическом круговороте. Следовательно количество легкоокисляемых веществ органического происхождения
в соотношении трудноокисляемыми веществами являются важнейшими показателями процессов разложения органических веществ в природных водах [9].
Для того что бы ускорить процессы самоочищения водоѐмы обогащают
популяциями активных фотосинтетиков, которые ускоряют минерализацию органических веществ. В некоторых случаях, действенными мероприятиями являются контроль популяции растительноядных рыб, контроль за источниками
загрязнения, применение методов математического моделирования для установления пределов нагрузки на экосистему и так далее.
1.3 Современные подходы к локальной очистке сточных вод
На данном этапе развития общества существует достаточное количество
технологий, которые позволяют увеличить эффективность работы очистных
сооружений, тем самым, повышая качество сбрасываемых стоков, и снизить
поступление загрязняющих веществ в водоѐмы.
11
Современные подходы к локальной очистке сточных вод можно рассмотреть на примере таких методик как:
Мембранные методы. Данные методы характеризуются разделением
продуктов в общем потоке жидкости. Мембранное очищение стоков основано
на использовании специальных полупроницаемых перегородок (мембран),
которые задерживают частицы загрязняющих веществ на своей поверхности
[6].
Электрохимические методы. Для очистки вод этим способом принято
использовать процессы анодного окисления и катодного восстановления, а
также электрокоагуляцию, электрофлокуляцию и электродиализ. То есть,
процессы, которые протекают на электродах [12].
Радиационные методы. В сравнении с другими методами очистки
имеет существенные преимущества, так как ионизирующее излучение действует на обеззараживаемую воду комплексно, что способствует разложению
биологически неразлагаемых органических веществ до безопасных (CO2,
H2O), способствует нормализации величин БПК и ХПК, а также ускоряют
процессы седиментации и коагуляции.
12
2 Характеристика очистных сооружений ООО «Евдаково»
2.1
Общие сведения о предприятии и районе его расположения
ООО «Евдаково» находится в Воронежской области в Каменском районе в пгт. Каменка по адресу ул. Мира д. 30 (рис. 2).
Рис.2. ООО «Евдаково» в п.г.т. Каменка
Каменский район - административно-территориальная единица и муниципальное образование, находящиеся на юго-западе Воронежской области, и располагается в Центрально-Черноземном районе России. Каменский район имеет
границы со следующими территориальными единицами: Ольховатский муниципальный район и Белгородская область на западе, Острогожский муниципальный район на севере, Павловский муниципальный район на востоке, Подгоренский муниципальный район. Общая площадь Каменского района состав-
13
ляет 999,17 км2. В состав Каменского района входят 11 муниципальных образований. Административным центром района является поселок городского типа
Каменка [13].
Основным видом деятельности завода на момент изучения эффективности
работы локальных очистных сооружений являлось производство масложировой
продукции и оптовая еѐ реализация. ООО «Евдаково» специализируется на
производстве маргариновой продукции: маргарин, кулинарный жир, майонез,
саломас, жирные кислоты (из соапстока).
Сырьѐм для получения этой продукции являются растительные масла, яичный порошок.
Строительство ООО «Евдаково» началось в 1929 году. Рядом с железнодорожной станцией, недалеко от маслобойного завода «Центросоюза» была выделена площадка для строительства маргаринового комбината. Такое расположения являлось благоприятным и позволяло осуществлять вывоз сырья и продукции практически в любой конец Советского союза.
К августу 1931 года уже были выстроены главные корпуса маргаринового,
рафинационного, газового и гидрогенизационного цехов. Весной 1934 года
начались работы по установке оборудования цехов и ТЭЦ. Пуск предприятия
был осуществлен 18 июля 1934 года.
В состав основного производства входят такие цеха как: гидрогенизационный (законсервирован), рафинационный, расщепительный, маргариновый,
майонезный участок.
В состав вспомогательного производства входят: электролизный цех, холодильная станция, механическая мастерская, электроцех, прачечная, мазутное
хозяйство, котельный цех и другие вспомогательные производства.
Поступающие на комбинат жидкие масла хранятся в баках, масло сливочное хранится в ящиках на складах на территории предприятия [13].
14
2.2
Водопотребление и водоотведение
Водопотребление. Снабжение питьевой водой населения, коммунально –
бытовых и промышленных предприятий осуществляется двумя организациями
ООО «Евдаковский коммунальник» (юго-западная часть посѐлка) и ООО «Каменский горкомхоз» (северо-восточная часть посѐлка).
ООО «Евдаковский коммунальник» производит добычу воды с использованием 8 артезианских скважин (глубина 110 – 190 м.), оснащѐнных насосами
марки ЭВЦ 6-10-190, ЭВЦ 6-16-180, 4 башни Рожновского, подземных бетонных резервуаров, манометров, кранов для отбора проб воды, автоматов для регулировки подачи воды. Из – за сильно пересечѐнного рельефа местности и
значительно удалѐнности потребителей воды от артезианских скважин, один
водозабор оборудован насосной станцией второго подъѐма, что влечѐт за собой
дополнительный расход электроэнергии. Перепад высот от насосной станции
первого подъѐма до насосной станции второго подъѐма 70 – 100 м. Также
ООО
«Евдаковский коммунальник»
приобретает
у
поставщика
ООО
«Евдаково» и подаѐт воду потребителям посредством эксплуатации арендуемой
водопроводной сети. Добытая и покупная вода поступает в водопроводные сети
общей протяжѐнностью 39,6 км, диаметр труб 50 – 150 м [4].
ООО «Каменский горкомхоз» производит добычу воды с использованием
меньшего количества скважин – 7 и 1 башни Рожновского. Помимо скважин и
башен на балансе ООО «Каменский горкомхоз» находится одна перекачивающая станция второго подъѐма.
Общий
объѐм
воды,
добытый
этими
организациями,
составляет
393 693 м3/год, передано населению 346 449 м3/год, прочие потери равны
47 243 м3/год.
Общая протяжѐнность водопроводных сетей пгт. Каменка составляет 43
км, из которых 39,6 км находятся в пользовании ООО «Евдаковский коммунальник», а 3,7 км – ООО «Каменка горкомхоз».
15
На 2018 год уровень износа коммуникаций составляет в среднем 91,1 %.
Из-за отсутствия достаточного финансирования, в 2018 году не намечается
масштабного ремонта сооружений и коммуникаций.
Водоотведение. На ООО «Евдаковский коммунальник», на ООО «Каменка горкомхоз» не производят приѐм и очистку сточных вод. Сточные воды
от населения, коммунально – бытовых и промышленных предприятий посѐлка
поступают на локальные очистные сооружения ООО «Евдаково», где проходят
механическую, биологическую очистку и обеззараживание.
ООО «Евдаковский коммунальник» обслуживает канализационные сети
протяжѐнностью 5,04 км, которые предоставлены в аренду администрацией
Каменского городского поселения Каменского муниципального района Воронежской области согласно заключенному договора. ООО «Евдаковский коммунальник» осуществляет транспортировку и сброс сточных вод, принятых у абонентов до канализационного коллектора ООО «Чистая вода». Канализационная
сеть построена в 1963 году. На сетях канализации расположено 162 канализационных колодца из кирпича глубиной до 3 м, люки чугунные, бетонные и деревянные [4].
ООО «Каменка горкомхоз» обслуживает канализационные сети длиной
1,5 км, которые также предоставлены в аренду. На протяжении всех канализационных сетей также расположены колодцы – 68 штук с чугунными, бетонными и деревянными люками.
Система канализации посѐлка – самотечная. Сточные воды из северо - восточной части посѐлка самотѐком, частично через канализационную насосную
станцию. Главный коллектор (диаметр – 500мм) подаѐт стоки на локальные
очистные сооружения, которые принадлежат ООО «Евдаково». Сточные воды
из юго – западной части поступают частично самотѐком, а частично доставляются до очистных сооружений.
Система канализации пгт. Каменка самотечная и напорная. Не смотря на
90% износ коммуникаций, на данном этапе проводить ремонт коммуникаций не
планируется.
16
2.3
Общие сведения о локальных очистных сооружениях
ООО «Евдаково»
Осуществление сброса сточных вод проводится в следующем месте: на
правом берегу балки без названия у пгт. Каменка, в 9,5 км от устья балки на
территории Каменского муниципального района [8].
Проектная мощность очистных сооружений – 876 тыс. м3/год, фактическая производительность – 850 тыс. м3/год. Введены в эксплуатацию 10.01.
2001 г.
На рисунке 3 представлен аэрокосмический снимок расположения локальных очистных сооружений с указанием местоположения точек отбора
проб.
На базе локальных очистных сооружений приемлемое качество очищенных вод достигается путѐм проведения очистки в три этапа: механическая, биологическая и обеззараживание сточных вод.
Схема очистки промышленных и бытовых стоков показана на рисунке 4.
1 этап очистки – механическая очистка.
Процесс механической очистки осуществляется следующим образом:
сточная вода, проходя через прозоры решетки, освобождается от крупных
плавающих загрязнений (мусора, бумаги, ветоши), далее она поступает в песколовки, назначение которых – освободить стоки от тяжелых примесей минерального происхождения с размером частиц 0,25-1 мм, и затем – на линию
биологической очистки.
Технологическая линия механической очистки включает следующее оборудование и сооружения: решетки, насосы для проведения гидроэлевации, песколовки и песковую площадку, приемную камеру и камеру переключения песколовок.
Рис. 3. Аэрокосмический снимок локальных очистных сооружений ООО «Евдаково» с указанием точек отбора
Рис. 4. Схема очистных сооружений ООО «Евдаково»
1-цех механического обезвоживания; 2-песколовки; 3-отстойники канализационные реактивные; 4-аэротенки;
5- отстойники канализационные реактивные вторичные; 6-метатенки; 7-иловые карты; 8-пруд-отстойник;
9- площадка для временного хранения избыточного активного ила.
19
Песколовка — сооружение механической очистки сточных вод, служит
для выделения мелких тяжелых минеральных частиц путем осаждения. Песколовки подготавливают сточные воды к дальнейшей очистке.
Решетка — сооружение механической очистки сточных вод, служит для
задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения. Решетки подготавливают сточные воды к дальнейшей очистке.
Электронасос КМ 80 -50 центробежный консольный моноблочный, с горизонтальным осевым подводом жидкости насос типа К – предназначен для подачи песковой пульпы из песколовки на песковую площадку.
Более детально механический процесс очистки стоков представлен в виде
авторских фотографий в приложении А, рис. 6,7.
2 этап очистки – биологическая очистка.
Технологическая линия биологической очистки включает биореакторы —
аэротенки, систему аэрации (состоящую из турбокомпрессоров ТВ — 80 — 1,6,
вентиляционную камеру для подачи воздуха в систему, воздуховодов и эраторов). В обслуживание также входит 4 группы насосов, расположенных в подвальном помещении насосной станции, и контактный резервуар.
Процесс биологической очистки осуществляется в биоректорах аэротенках, где очищенная от механических примесей сточная вода подвергается воздействию микроорганизмов активного ила и кислорода воздуха. В результате процесса биохимического окисления часть органических веществ окисляется, другая — обеспечивает прирост биомассы клеток активного ила, таким
образом происходит изъятие органических веществ из сточной воды, т. е. осуществляется ее очистка.
После биореакторов-аэротенков по трубопроводу через контактный резервуар очищенная вода поступает в камеру очищенных стоков и сбрасывается
в балку Безымянная.
Биоректор -аэротенк — сооружение биологической очистки сточных
вод, предназначен для полной биологической очистки от растворенных и взвешенных органических веществ.
20
Гидроэлеватор — струйный аппарат, который преобразует кинетическую
энергию потока рабочей жидкости, истекающей из сопла, в энергию динамического напора смешанного потока, состоящего из рабочей и перекачиваемой
насосом жидкостей, вместе образующих пульпу. Рабочая жидкость попадает в
гидроэлеватор по напорному трубопроводу. Предназначен для удаления осадка
из различных водоприемных камер (песколовки) [8].
Биологический процесс очистки стоков представлен в виде авторских
фотографий в приложении А, рис. 8.
3 этап очистки – обеззараживание сточных вод.
Этот этап является необходимым мероприятием для уничтожения патогенных микроорганизмов и предотвращения заражения водоѐма микробами от
спуска очищенных сточных вод. Так как сточные воды являются основным источником микробного загрязнения окружающей среды.
Для того, чтобы обеззаразить сточные воды необходимо использовать
биологические пруды как естественный биоценоз, и обеззараживание хлором и
его соединениями.
Дезинфекция и промывка контактного резервуара и трубопроводов канализационного коллектора участка очистных сооружений проводится работниками участка очистных сооружений при контроле биологических показателей
эффективности обеззараживания филиалом ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии Воронежской области» в Лискинском, Бобровском, Каменском, Каширском, Острогожском районах.
Перед началом процесса хлорирования вся поступающая сточная вода на
очистные сооружения направляется по аварийному сбросу. Для этого задвижка
аварийного сброса в колодце должна быть полностью открыта.
Обеззараживание очищенных вод производится с использованием гипохлорита кальция в контактном резервуаре. В него выливают раствор хлорной
воды и выдерживают необходимое время контакта (5 – 6 часов). Приготовление
раствора гипохлорита кальция проводят работники участка очистных сооружений (операторы на решѐтках и биореакторах – аэротенках).
21
В контактный резервуар объѐмом 176 м3 вводят приготовленный не более
чем за 1 сутки раствор гипохлорита кальция с расчѐтной концентрацией активного хлора 50 мг/л (г/м3). После контакта хлорной воды проводят анализ по
биологическим показателям согласно критериям эффективности обеззараживания сточных вод в зависимости от условия их отведения и использования. При
удовлетворительных результатах анализа после окончания процесса хлорирования закрывается задвижка аварийного сброса и вода попадает на очистные
сооружения. В контактном резервуаре происходит еѐ смешение до допустимого
значения ПДК по остаточному хлору, концентрация которого должна составлять не более 1,5 мг/л. Далее проводится анализ концентрации остаточного
хлора в обеззараженной воде, предназначенной к сбросу. При удовлетворительном результате анализа происходит сброс сточной воды [7].
Выпуск сточных вод производится на расстоянии 9,5 км от устья балки
без названия у пгт. Каменка. Сточные воды по подземному пластиковому коллектору диаметром 400 мм и протяжѐнностью 85 м отводятся в железобетонный лоток длиной 10 м и шириной 2,5 м и далее по балке без названия у пгт.
Каменка в реку Сарма и далее в реку Дон. Выпуск сточных вод приведен в приложении А, рис. 9.
2.4 Контроль за деятельностью очистных сооружений
Для осуществления контроля, за деятельностью очистных сооружений
необходим определѐнный перечень информации о химическом составе воды,
поступающей на очистные сооружения, и воды, очищенной на локальных
очистных сооружениях и выпускаемой в водоѐм, а также отходов (активного
ила, песка, осадка). В первую очередь, это необходимо для оценки эффективности работы очистных сооружений.
Лабораторный контроль за степенью очистки сточных вод, ведѐтся лабораторией общества с ограниченной ответственностью «Экологический центр»,
которая расположена в г. Воронеж по адресу Рабочий проспект д. 101.
22
Лаборатория, имеет аттестат об аккредитации № POCC RU. 0001.514506
выдан 06 августа 2015 года, и не является структурным подразделением очистных сооружений и осуществляет контроль состава и свойств сточных вод
(Приложение Б).
Одной из важнейших задач химической лаборатории локальных очистных сооружений является систематическое наблюдение за качеством сточных
вод до и после очистки, в том числе установление показателя эффективности
работы очистных сооружений. Для определения данного показателя сотрудниками лаборатории на постоянной основе проводится количественный химический анализ вод, которые поступают на очистку, а также на балке безымянной
на расстоянии 9,5 км от устья р. Сарма, являющейся притоком первого порядка
р. Дон.
Оперативный контроль над работой очистных сооружений ведѐтся дежурным персоналом, в каждой смене. Отчѐт о работе очистных сооружений составляется по объѐму и качеству сточных вод 1 раз в месяц.
Отчетность по химическому составу (по 16 основным показателям) поступающих и очищенных сточных вод производится аккредитованной лабораторией 1 раз в квартал.
Средства измерения и оборудование, используемые для отбора проб, а
также количественного и качественного химических анализов, имеют действующие свидетельства о поверке. Анализы загрязняющих веществ, содержащихся в сточной воде, проводятся по методикам, включенным в область аккредитации лаборатории очистных сооружений.
В состав материально – технической базы производственно лаборатории
входят: аквадистиллятор электрический ДЭ – 10 «СПБ», весы электронные лабораторные GR – 200, весы электронные EK – 610 – i, иономер И –
160МИ,концентратомер КН – 2м, термостат «Биотест», кондуктометр – солемер HI – 98308, анализатор растворѐнного кислорода «МАРК – 302Э», платформа нагревательная ПМД – 2002, электроплитка «МЕЧТА 211ч», электрош-
23
каф сушильный СНОЛ – 3,5.3,5.3,5/3,5 – И4М, спектрофотометр «UNICO
1201», шкафы вытяжные и др.
2.5 Оценка эффективности работы очистных сооружений
ООО «Евдаково»
2.5.1 Оценка степени очистки сточных вод по ПДК
Для того, чтобы провести оценку степени очистки сточных вод на локальных очистных сооружениях был проведѐн сравнительный анализ фактических концентраций загрязнителей в месте сброса сточных вод в балку без
названия, по которой сточные воды попадают в реку Сарма, а затем в реку Дон.
Данные химического состава сточных вод, поступающих и очищенных
на локальных очистных сооружениях, предоставлены лабораторией ООО «Экологический центр» в виде трех актов за 4 квартал (октябрь – декабрь) 2016 –
2018 гг. (Приложение В).
Для проведения сравнительного анализа полученных данных, автором
работы были рассчитаны средние значения фактических концентраций загрязняющих веществ за 4 квартал 2016 – 2018 гг., которые сопоставлялись с предельно допустимыми концентрациями (таблица 1).
Таблица 1. Сравнительный анализ средних фактических концентраций
загрязняющих веществ в выпуске сточных вод с предельнодопустимыми концентрациями
№
1
1
2
3
4
5
6
7
Показатели
2
рН
Сухой остаток
Сульфат – ион
Взвешенные вещества
Аммоний – ион
Нитрит – ион
Нитрат – ион
2016г
3
7,42
650
145
10,4
0,5
0,08
8,1
2017г
4
7,63
642
159
21,8
0,26
0,068
7,8
2018г
5
7,75
675
153
29,6
4,8
0,068
36,2
ПДК рыбхоз.
6
6,5 – 8,5
1000
100
15,45
0,5
0,08
40
24
1
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
Фосфат – ион
ХПК
БПК5
Железо общее
Хлорид – ион
Нефтепродукты
Жиры
АПАВ
Растворѐнный кислород
3
2,11
118
46,7
0,17
76,6
0,065
<0,10
0,08
5,72
4
2,9
110
54,5
0,12
91,2
0,074
<0,10
0,1
6,51
Продолжение таблицы 1
5
6
0,6
5,3
60
71,1
2
22,3
0,1
0,25
270
300
0,08
0,5
2
0,1
0,5
6,09
Не ниже 6
В таблице 2 показаны результаты расчѐта кратности превышения фактических концентраций по отношению к установленным нормативам ПДК.
Таблица 2. Кратность превышений ПДК
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Показатели
рН
Сухой остаток
Сульфат – ион
Взвешенные вещества
Аммоний – ион
Нитрит – ион
Нитрат – ион
Фосфат – ион
ХПК
БПК5
Железо общее
Хлорид – ион
Нефтепродукты
Жиры
АПАВ
2016г
0,65
1,45
1,04
1,1
1,0
0,20
3,52
1,97
23,35
1,7
0,26
0,13
0,8
2017г
0,64
1,59
2,19
0,52
0,85
0,20
4,83
3,67
27,25
1,2
0,30
1,48
1,8
1,0
2018г
0,68
1,53
2,97
9,6
0,85
0,90
8,83
2,37
11,15
2,5
0,9
1,6
5,0
Анализ химического состава очищенных сточных вод, свидетельствует о
том, что сбрасываемые в р. Сарма воды, не соответствуют нормам ПДК для вод
рыбохозяйственного назначений по 10 ингридиентам из 15, что составляет 66,7
% от общего объѐма воды. Так, например, в течение исследуемого периода
25
времени (с 2016 по 2018 гг.) наблюдаются превышения утвержденных нормативов ПДК и некоторый рост по следующим показателям:
- сульфат – ионы – с 1,45 ПДК (2016 г.) по 1,59 ПДК (2017 г.);
- взвешенные вещества – с 1,04 ПДК (2016 г.) по 2,97 ПДК (2018 г.);
- аммоний – ионы – с 1,1 ПДК (2016 г.) по 9,6 ПДК (2018 г.);
- фосфат – ионы – с 3,52 ПДК (2016 г.) по 8,83 ПДК (2018 г.);
- ХПК – с 1,97 ПДК (2016 г.) по 3,67 ПДК (2017 г.);
- БПК5 – с 23,35 ПДК (2016 г.) по 27,25 ПДК (2017 г.);
- железо общее – с 1,2 ПДК (2016 г.) по 2,5 ПДК (2018 г.);
- нефтепродукты – с 1,48 ПДК (2017 г.) по 1,6 ПДК (2018 г.);
- жиры – 1,8 ПДК (2017г); - АПАВ – 5,0 ПДК (2018 г.)
Повышенное содержание
загрязняющих веществ говорит о том, что
сточные воды локальных очистных сооружений «ООО Евдаково» сбрасываются в р. Сарма недостаточно очищенными, а значит, являются непосредственным источником загрязнения не только р. Сарма, являющейся притоком р. Дон,
но и самого Дона.
2.5.2 Расчет эффективности очистки сточных вод
Содержание в сточной воде веществ, превышающих ПДК можно объяснить низкой эффективностью очистки сточных вод на очистных сооружениях.
Определить необходимую степень очистки сточных вод можно по формуле:
(
)
где С н , С к - концентрация загрязняющих веществ до и после очистки, мг/л.
В таблице 3 представлен расчѐт эффективности очистки сточных вод, поступающих в р. Сарма, в период с 2016 по 2018 гг., основанный на данных,
представленных лабораторией локальных очистных сооружений «ООО Евдаково» (Приложение В).
26
Таблица 3. Результаты расчета эффективности очистки сточных вод
№
Ингредиенты
1
рН
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Сухой остаток
Сульфат – ион
Взвешенные вещества
Аммоний – ион
Фосфат – ион
ХПК
БПК5
Железо общее
Хлорид – ион
Нефтепродукты
Жиры
АПАВ
Эффективность очистки, %
2016 г.
2017 г.
2018 г.
4,21
2,55
7,34
33,54
32,28
51,85
49,12
46,82
42,91
87,79
77,80
65,66
97,84
99,05
80,88
80,46
76,03
43,62
75,57
77,69
90,39
76,29
78,88
93,70
91,50
90,77
82,14
55,20
49,33
11,76
72,92
79,44
84,91
93,75
82,22
80,21
78,26
На основании расчѐтов, можно сделать вывод о том, что по таким ингредиентам, как: сухой остаток, сульфаты, взвешенные вещества, фосфаты, хлориды, нефтепродукты, жиры и АПАВ является «неудовлетворительная» так
как находится в интервале от 50,4 до 84,6%.
Также, в период с 2016 по 2018гг. можно наблюдать тенденцию к значительному снижению эффективности очистки по следующим показателям:
- взвешенные вещества с 77,8 (в 2017г.) до 65,6 (в 2018г.);
- аммоний – ион с 99,05 (в 2017г.) до 80,8 (в 2018г.);
- железо общее с 91,5 (в 2016г.) до 82,14 (в 2018г.);
- фосфат – ион с 80,46 (в 2016г.) до 43,62 (в 2018г.);
- хлорид – ион с 55,20 (в 2016г.) до 11,76 (в 2018г.);
- АПАВ – с 82,2 (в 2016г.) до 78,26 (в 2018г.).
Помимо этого, эффективность очистки для некоторых веществ остаѐтся
на «низком» уровне, не смотря на повышение эффективности:
- ХПК с 75,6 (в 2016г.) до 90,39 (в 2018г.);
- нефтепродукты с 77,92 (в 2016г.) до 84,91 (в 2018г.);
27
- БПК5 с 76,29 (в 2016г.) до 93,7 (в 2018г.).
Полученные результаты свидетельствуют о низкой эффективности работы очистных сооружений и как следствие - неудовлетворительной степени
очистки сточных вод, которые в свою очередь являются источником загрязнения реки Сарма, а следовательно и р. Дон.
2.5.3 Оценка степени очистки сточных вод по БПК5
Эффективность работы очистных сооружений можно оценить использовав величину биологической потребности в кислороде за 5 суток (БПК5).
Как известно, в природной воде находятся органические вещества. Природными источниками органических веществ являются разрушенные останки
животных и растений, которые жили в воде или попали в водоѐм с суши.
Техногенными источниками органических веществ, поступающих в водоѐмы, являются: транспортные предприятия, мясокомбинаты, сельскохозяйственные стоки, лесоперерабатывающие комбинаты и так далее. Органические
загрязнения имеют различные пути поступления в водоѐм, в основном они попадают со сточными водами, дождевыми поверхностными стоками [18].
В нормальных, естественных условиях органические вещества, находящиеся в воде разрушаются бактериями, проходя через аэробное биохимическое
окисление с выделением CO2. В этом процессе происходит потребление растворѐнного в воде кислорода, что в свою очередь приводит к уменьшению концентрации кислорода, и это косвенно является мерой содержания органических
веществ в воде [10].
Под биохимическим потреблением кислорода (БПК) принято понимать
суммарное содержание в воде органических веществ. Нормативом для БПК5 в
водах рыбохозяйственного назначения является содержание О2 равное 2 мг/л
По величине БПК5 можно судить о степени загрязнѐнности водоѐмов органическими веществами (таблица 4).
28
Таблица 4. Степень загрязнения (классы водоѐмов) по БПК5
Степень загрязнения
Очень чистые
Чистые
Умеренно-загрязнѐнные
Загрязнѐнные
Грязные
Очень грязные
БПК5, мг 02/л
0,5-1,0
1,1-1,9
2,0-2,9
3,0-3,9
4,0- 10,0
10,0
60
50
40
БПК5
30
ПДК
20
10
0
2016
2017
2018
Рис. 5. Изменение величины БПК5 в очищенных сточных водах
в период с 2016 по 2018 гг.
Из рисунка 5, представленного выше, можно сделать вывод, что в 2017 году величина БПК5 в очищенных сточных водах достигла наибольшего значения и превысила допустимую норму (ПДК=2 мг/л) для вод рыбохозяйственного назначения. Кратность превышения в 2016 г составила 23,35 раза, в 2017г –
27,25 раз, а в 2018 г – 11,15 раз. Не смотря на то, что наблюдается явная тенденция к снижению величины БПК5, по степени загрязнѐнности, сбрасываемые
после очистки воды, относятся к классу «очень загрязненные».
Неудовлетворительная работа очистных сооружений ООО «Евдаково»
связана с тем, что эксплуатируемые с 2001 года, они работают 19 лет без капи-
29
тального ремонта, поэтому как морально, так и физически устарели. Традиционно используемые технологии обработки воды недостаточно эффективны и
нуждаются в современных методах.
Предотвратить деградацию малого водотока р. Сарма, впадающей в р.
Дон, а следовательно и загрязнение самого Дон, кроме того, повысить эффективность очистки сточных вод
помогут конкретные технологические меро-
приятия и , прежде всего, - это реконструкция старых или строительство новых
очистных сооружений масложирового комбината ООО «Евдаково» п.г.т. Каменка Каменского района Воронежской области.
30
3 Мероприятия по охране природных вод от загрязнений
На данный момент проблема загрязнения водных ресурсов, является достаточно острой для большинства регионов России. В поверхностные и подземные воды поступает колоссальное количество вредных веществ из разнообразных источников, как промышленных, так и бытовых. Следовательно, мероприятия по охране природных вод включают в себя целый комплекс мер.
Исследования в области гидрохимии по охране вод от загрязнений можно
разделить на несколько направлений:
1) Изучение химического состава природных вод, закономерностей его
формирования и изменений во времени и пространстве под воздействием
естественных и антропогенных факторов.
2) Прогнозирование состава природных вод в условиях антропогенного
воздействия.
Сохранение, защита и улучшение качества вод в настоящее время решается
двумя путями:
- совершенствованием методов очистки сточных вод и пылегазовых выбросов; разработкой безотходных технологий (второй путь - это генеральная политика
нашего государства).
Однако это решение требует больше научных и технических разработок, а,
следовательно, денежных средств.
Во всем мире прогнозирование качества вод основывается на анализе
перспективного развития промышленности и сельского хозяйства во всѐм мире.
Это грозит распространением в воде таких загрязняющих веществ, как: SO2 и
продуктов еѐ превращений (H2SO4 – кислые дожди), тяжѐлых металлов (свинец,
ртуть, кадмий), канцерогенных веществ (бензапирена, нефти, нефтепродуктов,
хлор- и фосфорорганических пестицидов). По прогнозам состояния вод
намечают построить гидротехнические сооружения (каналы, водохранилища).
Контроль за состоянием вод возложен на ОГСНК (общегосударственная
31
служба наблюдений и контроля). Необходимо совершенствовать сеть ОГСНК с
помощью автоматизации методов анализа вод.
В настоящее время имеются автоматические станции контроля качества
вод, преимущество которых в том, что ведѐтся непрерывное наблюдение за
водными объектами. Эти станции автоматически могут измерять до 17
показателей качества воды (pH, t, растворѐнный О2, содержание ионов Na+ ,Cl,F, NO3- , H2S, NH3, и т.д.), мутность. Станции передают данные в центр
обработки информации. Однако, не все компоненты определяются легко,
поэтому надо разрабатывать новые инструментальные лабораторные методы
определения загрязняющих веществ [20].
При изучении больших территорий вод сейчас используют дистанционные
и аэрокосмические наблюдения. Так как информации поступает много, еѐ
трудно обрабатывать, то нужны новые математические методы еѐ обработки.
Задача гидрохимии заключается не только в контроле качества природных вод и
выявлении источников загрязнения, но и в управлении качеством природных
вод, создании эффективных методов ликвидации вредных последствий
антропогенного воздействия на окружающую среду. Все это должно
базироваться на имеющейся базе данных о состоянии природных вод. Поэтому
необходим постоянный мониторинг и контроль над экологическим состоянием
водных объектов.
Основные мероприятия по охране сточных вод от загрязнений установлены в соответствии с СанПиН №4630-88 «Санитарные правила и нормы охраны
поверхностных вод от загрязнения». В этом документе установлены нормы
предельно-допустимых концентраций загрязняющих веществ в водоѐмах.
Одним из важнейших мероприятий по защите природных вод является
государственный учѐт подземных и поверхностных вод, который необходим
для ведения и планирования рационального природопользования. Сведения,
полученные в ходе данного учѐта (качество природных вод, использование
природных вод и т. д.), заносятся в Государственный водный кадастр [2].
32
Для того, что бы защитить поверхностные воды от различного вида загрязнений проводится ряд мероприятий: создание водоохранных зон, использование систем оборотного водоснабжения, очистка промышленных и бытовых
стоков, создание водоохранных лесных насаждений и т. д. Рассмотрим некоторые из них более подробно.
Организация водоохранных зон. Данное мероприятие направлено на организацию и эксплуатацию зон охраны источников водоснабжения. Водоохранными зонами являются территории, которые примыкают к береговой линии (границам водного объекта) морей, рек, ручьев, каналов, озѐр, водохранилищ и на которых устанавливается специальный режим осуществления хозяйственной и иной деятельности в целях предотвращения загрязнения, засорения,
заиления указанных водных объектов и истощения их вод, а также сохранения
среды обитания водных биологических ресурсов и других объектов животного
и растительного мира.
Ширину водоохранных зон для рек и ручьев принято устанавливать в зависимости от их протяжѐнности: до десяти километров – 50 м., от десяти до пятидесяти километров – 100 м., от пятидесяти километров и более – 200 м. Для
рек и ручьев, протяжѐнность которых менее 10 километров водоохранная зона
совпадает с прибрежной защитной полосой.
Что касается ширины водоохранной зоны озѐр, водохранилищ, за исключением озера, расположенного внутри болота, или озера, водохранилища с акваторией менее 0,5 квадратного километров, водоохранная зона составляет 50
метров [17].
Зоны санитарной защиты водопользования. В пределах территории санитарно – защитной зоны запрещается проживание людей, а также размещение
детских, лечебно – оздоровительных учреждений, спортивных комплексов.
Размещение каких – либо на данной территории контролируется органами санитарно – эпидемиологической службы.
Зона санитарной защиты для источников устанавливается в три пояся.
33
Первый пояс – строгого режима (границы для водопровода из водоисточника
– 30 – 50м; для водопровода из открытого проточного водоисточника – 200 м
вверх по течению и 100 м вниз по течению; 100 м по прилегающемук водозабору берегу от линии уреза вода).
Второй пояс – пояс ограничений для защиты от возможного микробного
загрязнения (граница устанавливается во все стороны от водозабора на расстоянии 3 – 5 км, а боковые границы должны быть расположены на расстоянии
500-1000 м от уреза воды при летне-осенней межени).
Третий пояс – пояс ограничения для защиты от возможного химического
загрязнения (совпадает с границей второго пояса).
Помимо прочего, в пределах второго и третьего поясов ограничивается
строительство, спуск сточных вод, и запрещается использование водоѐма в
спортивных и иных целях [5].
Внедрение новых производственных технологий. Основной целью данного метода является разработка и применение безотходных производственных
технологий, при использовании которых становится возможным максимальное
уничтожение побочных продуктов производства, а значит и сокращение негативного воздействия на все природные сферы.
На данный момент существует множество способов сокращения объѐма
поступающих стоков. Например, разработка и внедрение безводных технологических процессов, внедрение более совершенного оборудования, повторное использование очищенных стоков.
Однако наиболее перспективными являются технологии по созданию
оборотных и замкнутых систем водоснабжения, основная идея которых заключается в исключении сброса сточных вод в водоѐмы за счѐт повторного использования стоков. При таком типе водоснабжение подразумевается очистка,
охлаждение, обработка и повторное использование сточной воды. использование систем оборотного водоснабжения позволяет уменьшить потребление воды
в несколько десятков раз [11].
34
Заключение
Антропогенное воздействие на водные объекты особенно сильно проявляется в последнее десятилетие в бассейнах рек в промышленно развитых и
сельскохозяйственных регионах. Влияние антропогенных факторов на формирование химического состава речного стока становится сопоставимым с природными геохимическими и биологическими процессами.
В целях охраны поверхностных вод от загрязнений Департаментом природных ресурсов и экологии Воронежской области постоянно ведется контроль
и мониторинг состояния водных объектов.
В ходе выполнения бакалаврской работы были рассмотрены и решены
следующие задачи: подготовлен литературный обзор по теме: «Теоретические
основы очистки сточных вод»; приведены общие сведения о структуре очистных сооружений и технологическом процессе очистки сточных вод на очистных сооружениях масложирового комбината ООО «Евдаково»; рассмотрена
организация контроля за степенью очистки; дана оценка эффективности работы и степени очистки сточных вод, сбрасываемых в р. Сарма, а далее в р. Дон;
перечислены
мероприятия по охране водных ресурсов на очистных со-
оружениях изучаемого предприятия.
В качестве объекта исследования выбраны очистные сооружения масложирового комбината п.г.т. Каменка Каменского района Воронежской области. Проектная мощность очистных сооружений – 876 тыс. м3/год, фактическая производительность – 850 тыс. м3/год. Введены в эксплуатацию 10 января
2001 г.
Сточные воды от населения, коммунально-бытовых и промышленных
предприятий посѐлка
городского типа Каменка поступают на локальные
очистные сооружения мясожирового комбината ООО «Евдаково», где прохо-
35
дят механическую, биологическую очистку и обеззараживание. Прошедшие
очистку стоки по подземному пластиковому коллектору протяжѐнностью 85 м
отводятся по балке без названия у пгт. Каменка в реку Сарма и далее в реку
Дон.
Лабораторный контроль за степенью очистки сточных вод, ведѐтся лабораторией общества с ограниченной ответственностью «Экологический центр»,
которая расположена в г. Воронеж по адресу Рабочий проспект д. 101.
Одной из основных задач химической лаборатории является систематический контроль качества сточных вод до и после очистки, в том числе для определения эффективности работы очистных сооружений. Для этих целей лаборатория постоянно проводит количественный химический анализ сточных вод,
поступающих на очистку, а также на выпуске в р. Сарма.
Оценка эффективности работы очистных сооружений масложирового комбината ООО «Евдаково» позволила сделать следующие выводы.
1. Анализ химического состава очищенных сточных вод, свидетельствует о
том, что сбрасываемые в р. Сарма воды, не соответствуют нормам ПДК для вод
рыбохозяйственного назначений по 10 ингридиентам из 15, что составляет 66,7
% от общего объѐма воды. Так, например, в течение исследуемого периода
времени (с 2016 по 2018 гг.) наблюдаются превышения утвержденных нормативов ПДК и некоторый рост по следующим показателям:
- сульфат – ионы – с 1,45 ПДК (2016 г.) по 1,59 ПДК (2017 г.);
- взвешенные вещества – с 1,04 ПДК (2016 г.) по 2,97 ПДК (2018 г.);
- аммоний – ионы – с 1,1 ПДК (2016 г.) по 9,6 ПДК (2018 г.);
- фосфат – ионы – с 3,52 ПДК (2016 г.) по 8,83 ПДК (2018 г.);
- ХПК – с 1,97 ПДК (2016 г.) по 3,67 ПДК (2017 г.);
- БПК5 – с 23,35 ПДК (2016 г.) по 27,25 ПДК (2017 г.);
- железо общее – с 1,2 ПДК (2016 г.) по 2,5 ПДК (2018 г.);
- нефтепродукты – с 1,48 ПДК (2017 г.) по 1,6 ПДК (2018 г.);
- жиры – 1,8 ПДК (2017г); - АПАВ – 5,0 ПДК (2018 г.)
36
Повышенное содержание данных загрязняющих веществ говорит о том,
что сточные воды локальных очистных сооружений «ООО Евдаково» сбрасываются в р. Сарма недостаточно очищенными, а значит являются непосредственным источником загрязнения не только р. Сарма, являющейся притоком р.
Дон, но и самого Дона.
2. Расчет эффективности очистки сточных вод показал, что по таким ингредиентам, как: сухой остаток, сульфаты, взвешенные вещества, фосфаты,
хлориды, нефтепродукты, жиры и АПАВ является «неудовлетворительная»,
так как находится в интервале от 50,4 до 84,6%.
Также, в период с 2016 по 2018гг. можно наблюдать тенденцию к значительному снижению эффективности очистки по следующим показателям:
- взвешенные вещества с 77,8 (в 2017г.) до 65,6 (в 2018г.);
- аммоний – ион с 99,05 (в 2017г.) до 80,8 (в 2018г.);
- железо общее с 91,5 (в 2016г.) до 82,14 (в 2018г.);
- фосфат – ион с 80,46 (в 2016г.) до 43,62 (в 2018г.);
- хлорид – ион с 55,20 (в 2016г.) до 11,76 (в 2018г.);
- АПАВ – с 82,2 (в 2016г.) до 78,26 (в 2018г.).
Помимо этого, эффективность очистки для некоторых веществ остаѐтся
на «низком» уровне, не смотря на повышение эффективности:
- ХПК с 75,6 (в 2016г.) до 90,39 (в 2018г.);
- нефтепродукты с 77,92 (в 2016г.) до 84,91 (в 2018г.);
- БПК5 с 76,29 (в 2016г.) до 93,7 (в 2018г.).
Полученные результаты свидетельствуют о низкой эффективности работы очистных сооружений и как следствие - неудовлетворительной степени
очистки сточных вод, которые в свою очередь являются источником загрязнения реки Сарма, а следовательно и р. Дон.
3.Оценка степени очистки сточных вод по БПК5 показала, что в 2017 году
величина БПК5 в очищенных сточных водах достигла наибольшего значения и
превысила допустимую норму
(ПДК=2 мг/л) для вод рыбохозяйственного
назначения. Кратность превышения в 2016 г составила 23,35 раза, в 2017г –
37
27,25 раз, а в 2018 г – 11,15 раз. Не смотря на то, что наблюдается явная тенденция к снижению величины БПК5, по степени загрязнѐнности, сбрасываемые
после очистки воды, относятся к классу «очень загрязненные».
Неудовлетворительная работа очистных сооружений ООО «Евдаково»
связана с тем, что эксплуатируемые с 2001 года, они работают 19 лет без капитального ремонта, поэтому как морально, так и физически устарели. Традиционно используемые технологии обработки воды недостаточно эффективны и
нуждаются в современных методах.
Предотвратить деградацию малого водотока р. Сарма, впадающей в р.
Дон, а следовательно и загрязнение самого Дон, кроме того, повысить эффективность очистки сточных вод
помогут конкретные технологические меро-
приятия и , прежде всего, - это реконструкция старых или строительство новых
очистных сооружений масложирового комбината ООО «Евдаково» п.г.т. Каменка Каменского района Воронежской области.
38
Литература
1. Алексеев Л. С. Контроль качества воды / Л. С. Алексеев – Москва: Инфра
– М, 2004. – 154 с.
2. Вишняков Я.Д. Водоохранные мероприятия: эколого-экономическое
обоснование / Я. Д. Вишняков // ЭКиП: Экология и промышленность России.2001.-N5.-С.40-42.
3. Воронов Ю. В Водоотведение и очистка сточных вод / Ю. В. Воронов.,
С. В. Яковлев. – Москва : Ассоциации строительных вузов, 2006. – 416 с.
4. Годовой отчѐт администрации пгт. Каменка, отдела ЖКХ за 2018г.- Воронеж, 2019. – 123с.
5. Донченко В. К. Экологическая экспертиза / В. К. Донченко – Москва:
Академия, 2003. – 192 с.
6. Илюшина В.В. Современные методы очистки сточных вод/ВВ.
Илюшина // Современная техника и технологии. - 2017. № 2 [Электронный ресурс].-
URL:
http://technology.snauka.ru/2017/02/12446
(дата
обращения
02.02.2020г).
7. Инструкция по проведению дезинфекции и промывки контактного резервуара и трубопроводов канализационного коллектора участка очистных сооружений , 2016. – 18с.
8. Инструкция по эксплуатации линии механической очистки участка локальных очистных сооружений (ЛОС), 2017.- 23с.
9. Карюхина Т. А. Контроль качества воды / Т. А. Карюхина, И. Н. Чурбанова – Москва: Стройиздат, 1986. – 135 с.
10. Карюхина Т. А. Химия воды и микробиология / Т. А. Карюхина, И.
Н. Чурбанова – Москва: Стрйиздат, 1995. – 208 с.
39
11. Кривошейн Д.А. Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков / Д. А. Кривошейн – Москва: Высш. Шк, 2001. – 320 с.
Лепеш Г. В. Современные методы очистки сточных вод промыш-
12.
ленных предприятий / Г. В. Лепеш, А. С. Панасюк, А. С. Чурилин // Техникотехнологические проблемы сервиса. - 2013.- №2(24)- С.42- 49.
Официальный сайт администрации Каменского муниципального
13.
района – URL: https://kamenka-vrn.ru (дата обращения 22.09. 2019г.).
Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промыш-
14.
ленного и бытового использования / Б. Е. Рябчиков – Москва: ДеЛи принт,
2004. –328 с.
Синельников В. Е. Проблемы чистой воды / В. Е. Синельников –
15.
Москва : Знание, 1998. – 64 с.
Соколов М. П. Очистка сточных вод. учеб. пособие / М. П. Соколов
16.
– Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. – 174 с.
Ст. 65 «Водного кодекса Российской федерации» от 03.06.2006
17.
№74-ФЗ (ред. от 02.08.2019).
Туровский И. С. Обработка осадков сточных вод / И. С. Туровский
18.
– Москва: Стройиздат, 1984. – 256 с.
Экологический центр водных строительных технологий «Эковод-
19.
стройтех».
–
URL:
https://www.ecovod.ru/informatsiya/metody-himicheskoy-
ochistki-stochnykh-vod (дата обращения 14.11.2019г.).
20.
водных
Экологическая арактеристика и оценка экологического состояния
объектов
г. Воронежа. ─ URL : http://www.blagorussia.ru/generalnyj-
plan-goroda-voronez/harakteristika-i-ocenka-ekologiceskogo-sostoania-vodnyhobektov-g-voroneza (дата обращения : 15.12.2019).
42
Приложение А
Рис. 6. Главное здание локальных очистных сооружений
ООО «Евдаково»
43
Рис. 7. Решетки на стадии механической очистки
(фото автора)
44
Рис. 8. Аэротенки на стадии биологической очистки
(фото автора)
45
Рис. 9. Место выпуска сточных вод в балку
(фото автора)
46
Приложение Б
Рис. 10. Аттестат аккредитации лаборатории ЛОС
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв