Расчет нормативов допустимых сбросов (НДС) веществ и микроорганизмов в водные объекты выполнен во исполнение закона РФ «Об охране окружающей среды», Федерального закона РФ «Водный Кодекс Российской Федерации», с учетом требований Методики разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей [7]. Величины НДС определяются, исходя из нормативов качества воды водного объекта. Если нормативы качества воды в водных объектах не могут быть достигнуты из-за воздействия природных факторов, не поддающихся регулированию, то величины НДС определяются, исходя из условий соблюдения в контрольном пункте сформировавшегося природного фонового качества воды.
Нормирование качества воды осуществляется в соответствии с физическими, химическими, биологическими (в том числе микробиологическими и паразитологическими) и иными показателями состава и свойств воды водных объектов, определяющими пригодность ее для конкретных целей водопользования и устойчивого функционирования экологической системы водного объекта в соответствии с требованиями ФЗ «Об охране окружающей среды».
|
|
Определение концентраций для сброса производственных сточных вод в бытовую канализацию. Необходимая степень очистки сточных вод зависит от условий сброса. Если производственные сточные воды сбрасываются в действующую сеть бытовой канализации, то согласно правил приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов [6,7], рассчитывается величина допустимой концентрации каждого загрязняющего вещества, содержащегося в суммарном расходе производственных сточных вод, Сп.с.в, мг/л:
Сп.с.в = (Q / q)(Сг.с.в – Сбыт) + Сбыт, | (3.1) |
где Сбыт – содержание загрязняющего вещества в бытовых сточных водах, мг/л; Q – расход городских сточных вод, м3/сут; q – суммарный расход производственных сточных вод, содержащих данное загрязняющее вещество, м3/сут; Сг.с.в – допустимая концентрация загрязняющего вещества в смеси производственных и бытовых сточных вод, не должна превышать установленную концентрацию в стоках, поступающих на биологическую очистку [7].
Постановление Правительства РФ от 29.07.2013 N 644 (ред. от 26.07.2018) "Об утверждении Правил холодного водоснабжения и водоотведения и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации" [6] предлагает новый Перечень максимальных допустимых значений нормативных показателей общих свойств сточных вод и концентраций загрязняющих веществ в сточных водах (Сг.с.в), установленных в целях предотвращения негативного воздействия на работу централизованных систем водоотведения. Установленные в Российской Федерации максимально-допустимые значения концентраций загрязнений сточных вод при сбросе в бытовую сеть канализации населённого пункта частично приводятся в таблице 3.1 ниже.
|
|
В случае сброса сточных вод в реки и озера, необходимо обеспечить очистку воды до нормативов, установленных для сброса в водные объекты (СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод») с обязательным обеззараживанием.
Таблица 3.1 – Максимально допустимые показатели при сбросе сточных вод в бытовую канализацию
№ п/п | Наименование загрязняющего вещества | Допустимая концентрация загрязняющих веществ в сточных водах, поступающих в централизованную систему водоотведения, мг/дм3 | Допустимая концентрация загрязняющих веществ в сточных водах, поступающих в общесплавную систему водоотведения, мг/ дм3 |
1 | рН | 6-9 | 6-9 |
2 | ХПК, мг О2/ дм3 | 500 | 700 |
3 | АПАВ | 10 | 10 |
4 | БПК5 | 300 | 500 |
5 | Взвешенные вещества | 300 | 300 |
6 | Азот общий | 50 | 50 |
7 | Железо | 5 | 5 |
8 | Жиры (эфирорастворимые) | 50 | 50 |
9 | Медь | 1 | 1 |
10 | Нефтепродукты | 10 | 10 |
11 | Никель | 0,25 | 0,25 |
12 | Свинец | 0,25 | 0,25 |
13 | Сульфаты | 1000 | 1000 |
14 | Фенолы | 0,023 | 0,023 |
15 | Фосфор общий | 12 | 12 |
16 | Хлориды | 1000 | 1000 |
17 | Цинк | 1 | 1 |
18 | Температура | +400 С | +400 С |
Расчет концентраций нормативно-допустимого сброса (НДС) сточных вод при сбросе в водоем. Расчет концентраций НДС и выбор технологической схемы осуществляется с учетом состояния приемника сточных вод – водоема.
Допустимая концентрация по различным загрязнениям в сточных водах, определяется по формуле 3.2 [7]:
(3.2) |
гдеn – кратность общего разбавления в водотоке, определяемая по утвержденной методике как равная произведению кратности начального разбавления (nн) на кратность основного разбавления (n0), возникающее при перемещении воды от места выпуска к расчетному створу, по формуле:
(3.3) |
С пдк – предельно-допустимая концентрация данного вещества в воде водного объекта, мг/л; С ф – фоновая концентрация данного вещества в воде водного объекта, мг/л.
Кратность основного разбавления определяется по методике И. А. Фролова - В. Д. Родзиллера при соблюдении следующего неравенства отношения сбрасываемого расхода к расходу речной воды:
(3.4) |
Если данное условие не выполняется, то рекомендуется использовать методы, изложенные А.В. Караушевым. Для озер и водохранилищ рекомендуется определение наименьшей кратности разбавления по методике Н.Н.Лапшева [7].
Требуемые эффекты очистки для любого вида загрязнения для канализационной очистной станции определяются по формуле:
(3.5) |
где Свх – средняя концентрация загрязнения после в поступающих на очистку стоках,
Свых – расчетная максимально-допустимая концентрация на выходе их после очистки.
Требуемый эффект очистки для любого вида загрязнения для отдельного сооружения определяется аналогично, с учетом концентраций на входе и на выходе из сооружения.
В таблицах 3.2 и 3.3 приведены расчеты концентраций НДС и принятые эффекты очистки для выбора технологических схем очистки для двух вариантов сброса сточных вод: 1) в водоток с расходом воды, намного превышающим расход сточных вод, и с расчетной кратностью разбавления n=140; 2) в водоток с расходом воды, соизмеримым с расходом сбрасываемых сточных вод, и с расчетной кратностью разбавления n=1 (начальное разбавление - 1) [11].
Таблица 3.2- Пример расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ в случае с расчетной кратностью разбавления n=140 [16]
Показатель | Свх | Сф | Спдк | Сндс | Свых | Э,% |
Взвешенные вещества | 300 | 10 | 10,25 | 45 | 10* | 96,6 |
БПК полн | 600 | 2,8 | 3 | 30,8 | 10* | 98,3 |
Азот аммонийный | 79 | 0,2 | 0,4 | 28,2 | 0,4** | 99,4 |
Нефтепродукты | 50 | 0,01 | 0,05 | 5,61 | 0,05** | 99,9 |
* По взвешенным веществам и БПК концентрации Сндс намного больше, чем Спдк и Сф, поэтому можно принять расчетную концентрацию Свых на выходе из очистной станции равной 10 мг/л, что соответствует уровню используемого технологического процесса c использованием УФО-обеззараживания на выходе.
|
|
** По азоту аммонийному и нефтепродуктам Сндс также намного превышает Спдк и Сф, поэтому Свых можно принять равным Спдк (по экологическим соображениям) или в соответствие с эффектами принятой технологии.
Таблица 3.3 - Пример расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ в случае с расчетной кратностью разбавления n=1[11]
Показатель | Свх | Сф | Спдк | Сндс | Свых | Э,% |
Взвешенные вещества | 300 | 10 | 10,25 | 10,25 | 10* | 96,6 |
БПК полн | 600 | 2,8 | 3 | 3 | 3 | 99,5 |
Азот аммонийный | 79 | 0,2 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 99,4 |
Нефтепродукты | 50 | 0,01 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 99,9 |
* По взвешенным веществам и БПК концентрации Сндс равна Спдк, поэтому можно принять расчетную концентрацию Свых на выходе из очистной станции равной 10 мг/л, что соответствует уровню используемого технологического процесса c использованием УФО-обеззараживания на выходе.
Выбор и обоснование технологической схемы очистной станции промышленного предприятия. Выбор технологической схемы очистки производственных сточных вод осуществляется по расчетной производительности очистной станции (QОС), требуемым эффектам очистки (Этр) и концентрациям загрязнений на входе и на выходе после очистной станции (Свх и Свых). Учитывая особенности производства, количество и состав сточных вод, в каждом случае необходимо принять методы и сооружения для очистки сточных вод (Приложение А). Требуемые эффекты очистки для любого вида загрязнения в целом для ЛОС определяются по формуле (3.5). Требуемый эффект очистки для любого вида загрязнения для отдельного сооружения считается аналогично, с учетом концентраций на входе и на выходе из сооружения (ориентировочные значения эффектов по различным веществам приведены в Приложении Б).
|
|
Перед конструктивным расчетом сооружений необходимо составить предварительную схему технологического баланса, по которой необходимо отследить изменение расходов воды и концентраций каждого вида загрязнения после каждого сооружения. Важно, чтобы выбранная технологическая схема и состав сооружений обеспечивали на выходе расчетные концентрации всех загрязнений, не превышающие Свых. При этом очистная станция промышленного предприятия должна отвечать экономическим и экологическим требованиям. После конструктивных расчетов схема технологического баланса уточняется.
Технологическая схема по обработке осадков подбирается в зависимости от объема образующихся осадков и их состава. На балансовой схеме по осадку фиксируется изменение влажности и объемов осадков после каждого сооружения.