Введение к работе
з
Актуальность проблемы Несмотря на снижение объемов производства многофакторное антропогенное давление на окружающую среду не ослабевает и экологическая обстановка в России остается весьма напряженной. Продолжается крупномасштабное загрязнение воды, воздуха, почвы, стремительно ухудшается здоровье населения, свидетельством чему является рост заболеваемости и повышение смертности, а также развитие депопуляционньгх процессов в России. По мнению экспертов от 20 до 30% заболеваемости населения обусловлено провоцирующим действием загрязнения окружающей среды, при этом определяющую роль играет качество потребляемой воды. Более 80% населения России используют для питьевых целей воду поверхностных водоемов, которые на протяжении многих лет служат приемниками сточных вод, вследствие чего постоянно растет уровень их химического и бактериального загрязнения^
В водные объекты Вологодской области в год отводится более 256 млн. м3 загрязненных сточных вод. По массе сбрасываемых веществ одними из главных загрязнителей являются сульфаты (37058 тонн/год), хлориды (15750 тонн/год) и взвешенные вещества (1647,5 тонн/год), а также нефтепродукты. В реке Сухоне в районе г. Тотьма среднегодовая концентрация нефтепродуктов составляет 5 ПДК, максимальная концентрация достигает 14 ПДК. Это связано с недостаточной эффективностью работы очистных сооружений водоотведения, включая очистные сооружения поверхностного стока. Негативное действие механических, взвешенных частиц, нефтепродуктов, смываемых с поверхности территорий в водоемы, очевидно. Неорганические загрязнения, попадающие в водные объекты с талыми водами, городскими ливневыми стоками и поверхностными сточными водами промышленных предприятий, содержат солевые растворы, используемые в дорожном хозяйстве, тяжелые металлы. Органические вещества (нефтепродукты), попадая в водоемы, начинают активно разлагаться и окисляться. При этом происходит выделение химически активных вредных
веществ (например, фенолов) и потребление растворенного в воде кислоро который необходим для нормальной жизнедеятельности водных биоценозов.
Поскольку в большинстве случаев речные водозаборы используются і питьевого водоснабжения, то неизбежно частичное попадание указанн ядовитых веществ через пищу в организм человека. Это увеличив, заболеваемость людей и уменьшает продолжительность жизни.
Не случайно вопросы качественного водоотведения городов стали настоящее время важной государственной проблемой. Их решение является оді из приоритетных экологических задач в Российской Федерации. Использоваї для очистки поверхностного стока физико-химических методов, в частное флотационного, а для глубокой доочистки - фильтрования, находит все бо. широкое применение.
В связи с этим актуально проведение исследований, направленных совершенствование технологий доочистки поверхностного стока промышленн предприятий и в целом на снижение антропогенного воздействия на природа водоемы путем повторного использования доочищенного стока в производст Объектом исследования в данной работе явилось крупное предприятие производству подшипников, стоки с территории которого загрязне органическими и неорганическими веществами. В процессе иселедоваї решались задачи совершенствования технологии доочистки поверхностного ст< названного предприятия, а также утилизации отходов очистки и повторні использования доочищенных сточных вод для приготовления водных раство] коагулянта и смазочно-охлаждающих жидкостей.
Цель работы
Разработка технологической схемы доочистки и повторного использоваї доочищенных атмосферных сточных вод и отходов очистки на подшипникої предприятии.
Для достижения этой цели решались следующие задачи: - анализ загрязненности атмосферных сточных вод с территории подшипников» предприятия с учетом сезонности за последние пять лет;
анализ существующих методов очистки и доочистки атмосферных сточных вод территорий промышленных предприятий машиностроительного профиля;
изучение характеристик различных фильтрующих материалов и их икроскопические исследования;
определение потерь напора при доочистке сточных вод фильтрованием через пличные фильтрующие материалы;
исследование влияния скорости фильтрования при доочистке сточных вод на зодолжительность фильгроцикла;
изучение поглотительной емкости различных сорбционных материалов, >язеемкости волокнистых и зернистых фильтрующих загрузок;
исследование смазочно-охлождагощих жидкостей, приготовленных на поденных атмосферных сточных водах предприятия;
исследование возможности использования очищенных атмосферных сточных >д для приготовления коагулянтов;
исследование возможности использования отходов очистки атмосферных -очных вод для приготошіения асфальтобетонных смесей;
эколого-экономическая оценка эффективности применения различных ильтруюших материалов для доочистки атмосферных сточных вод. Научная новизна работы заключается в следующем: разработана технологическая схема доочистки и повторного использования гмосферных сточных вод в технологических циклах предприятия и очистных юружений;
установлен механизм извлечения нефтепродуктов на разных фильтрующих атериалах. Установлено, что чем выше гидрофобность фильтрующего атериала, тем выше эффект извлечения нефтепродуктов;
определена поглотительная емкость для исследованных сорбционных атериалов при доочистке атмосферных сточных вод предприятия ашиностроительного профиля;
установлены константы скорости фильтрации. Получены формулы для тределения концентраций загрязнений по нефтепродуктам и взвешенным
6 веществам на выходе из фильтра в зависимости от константы скорости, продолжительности фильтроцикла и начальной концентрации загрязнений;
- разработано новое направление использования доочищенных сточных вод для
приготовления содово-нитригных растворов и коагулянтов и новое направление
утилизации отходов очистки атмосферных сточных вод.
Практическое значение и реализация результатов работы
разработаны по результатам лабораторных и промышленных испытаний и выданы в ЗАО ВПЗ г. Вологды рекомендации по реконструкции очистных сооружений дождевой канализации подшипникового предприятия;
разработанная технологическая схема доочистки и повторного использования атмосферных сточных вод может быть использована при проектировании новых очистных сооружений, реконструкции и эксплуатации станций очистки поверхностных вод предприятий машиностроительного профиля;
разработаны направления утилизации отходов очистки сточных вод (патент № 2075208).
Апробация работы
Основные результаты исследований докладывались на региональных научно-технических конференциях в городах Вологде, Пензе (1994,1995,1997,1999 г.г.), на втором международном конгрессе "Вода: Экология и технология" в г. Москве (1996 г.), на межвузовской научно-технической конференции в г. Санкт-Петербурге (1996 г.). Публикации
По специальности 05.23.04 - "Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов" автор имеет 13 публикаций. По материалам диссертационной работы опубликовано 7 работ и получен патент.
Объем работы
Диссертационная работа изложена на 118 страницах машинописного текста, включает в себя 14 таблиц, 67 рисунков. Она состоит из введения, шести глав, общих выводов и приложения. Список литературы из 126 наименований, в том числе 4 зарубежных..