Общие положения

5.1 Общие положения

Тепловой способ. Кипячение воды в течение 12-20 мин убивает все неспорообразующие микроорганизмы. Для уничтожения спор применяют нагрев воды до 120⁰С под давлением или дробную стерилизацию воды – ее кипятят в течение 15 мин, охлаждают до 35⁰С, выдерживают при этой температуре 2ч для прорастания спор и снова нагревают до кипения.

Действие ультрафиолетового излучения. Вода, длительное время находящаяся на солнечном свету, освобождается от патогенных микроорганизмов. Облучение воды ультрафиолетовыми лучами хорошо обеззараживает воду, свободную от взвешенных и коллоидных примесей.

Действие ионизирующего излучения. По литературным данным, облучение воды рентгеновскими лучами, γ- и β- излучателями обеззараживает воду. Эти методы обеззараживания воды пока не нашли практического применения.

Действие ультразвуковых колебаний убивает большинство микроорганизмов. Интенсивность ультразвукового излучения должна быть не менее 2 вт/см² при продолжительности озвучивания не менее 5 мин.

Обеззараживание воды фильтрованием. Большинство патогенных микроорганизмов (за исключением вирусов) имеет размер более 1-2 мк. Поэтому фильтрованием воды через фильтры с размерами пор менее 1 мк можно освободить ее от микроорганизмов. Метод этот пригоден только для обеззараживания подземных или хорошо осветленных вод с содержанием взвешенных веществ менее 2 мг/л, так как при большем содержании взвеси последняя быстро закупоривает поры фильтра, что приводит к резкому снижению его пропускной способности.

В качестве обеззараживающих используют так называемые ультрафильтры из микропористой керамики или фарфора (фильтры Беркефельда, Шамберлена и др.), фильтры с асбестоцеллюлозными фильтрующими пластинами (фильтры Зейца), мембранные ультрафильтры и др.

Ниже рассматриваются методы обеззараживания, получившие наибольшее распространение в практике очистки воды.

5.2 Обеззараживание воды озоном.

Это наиболее эффективный метод обеззараживания воды. Однако он весьма дорог.

Схема современной озонаторной установки с глубоким осушением воздуха, охлаждением, вымораживанием и поглощением оставшейся влаги абсорбентами показана на рис. 5.1.

Воздух забирается через жалюзийную решетку и проходит через кассетный воздушный фильтр 1. Очищенный от пыли воздух сжимается компрессором 2 и направляется во второй кассетный фильтр 3, в котором очищается от мельчайших капелек масла, попадающих в воздух в компрессоре. По выходе из фильтра часть воздуха направляется в смеситель 4 фильтрованной станции для интенсификации смешивания озона с водой; остальной воздух идет на осушку.

Первый этап осушки воздуха происходит в оросительном холодильнике 5 вследствие конденсации влаги. Компримированный воздух из компрессора имеет температуру 40-50⁰С. при его расширении и охлаждении в оросительном холодильнике выделяется часть влаги. Вода, орошающая трубки холодильника, по которым движется воздух, отводит выделившееся тепло.

Охлажденный воздух поступает в кожухотрубный холодильник 6, в котором воздух поступает по трубам, охлаждаемым кипящим фреоном. Последний поступает от специальной установки 7. Влага из воздуха осаждается в виде инея на поверхности труб и удаляется при остановке и отогревании холодильников. Затем воздух пропускается через абсорбер 8, где остатки влаги сорбируются силикагелем или активной окисью алюминия. Для предотвращения нагрева за счет тепла, выделяющегося при сорбции воды, сорбент в абсорберах охлаждается водой, протекающей по змеевику, который расположен в слое сорбента.

Регенерацию сорбента осуществляют продувкой его горячим воздухом (200-260⁰С), подаваемым от электрокалорифера 9.

Обеспыливание осушенного воздуха после адсорберов достигается с помощью тканевых фильтров 10, его окончательное охлаждение – в оросительных холодильниках 11. Осушенный и охлажденный воздух поступает в озонаторы 12, где часть кислорода воздуха под влиянием тихого электрического разряда превращается в озон. Из озонаторов смесь воздуха с озоном поступает в смеситель 4 для смешивания с обрабатываемой водой.

Расход электроэнергии на получение 1 кг озона из кислорода хорошо осушенного воздуха колеблется для озонаторов различных типов в пределах от 13 до 29 квт ч, а при работе ни неосушенном воздухе – от 43 до 57 квт ч.

5.3 Обеззараживание воды с помощью бактерицидного излучения.

Специфичность биологического действия различных по длине волны участков спектра лучистой энергии была установлена А.М. Маклаковым в 1889г. Дальнейшими исследованиями было показано, что высокой бактерицидностью обладает излучение с длиной волны от 2200 до 2800 А⁰. Этот участок ультрафиолетового спектра называется бактерицидным. Наиболее бактерицидно излучение с длинной волны около 2600 А⁰; излучение с длинами волн 2000 и 3100 А⁰ обладает бактерицидностью, уже в 100 раз меньшей.

Отечественной промышленностью выпускаются ртутно-кварцевые бактерицидные лампы высокого давления (типа ПРК и РКС) и бактерицидные аргоно-ртутные лампы низкого давления (типа БУВ), которые используются для обеззараживания воды в практике водоснабжения.

Характеристики некоторых бактерицидных ламп.

Обеззараживание воды бактерицидным излучением может производиться только тогда, когда подлежащая обеззараживанию вода обладает малой цветностью и не содержит коллоидных и взвешенных веществ, поглощающих и рассеивающих ультрафиолетовые лучи.

В установках лоткового типа бактерицидные лампы располагаются над поверхностью воды, протекающей тонким слоем по дну лотка; в установках с погруженными лампами обеззараживаемая вода обтекает бактерицидную лампу, находящуюся в потоке воды (схема бактерицидной напорной установки типа ОВ-1-П с одной лампой – представлена на рис. 5.2).

Расчет установок для обеззараживания воды бактерицидным излучением сводится к определению числа ламп, которые необходимы для создания потока бактерицидного излучения, достаточного для обеззараживания данной воды.

Требуемое количество ламп (камер) п в установке определяют по формуле

п = F_б/F_л,

где F_б – необходимый для обеззараживания бактерицидный поток в вт;

 F_л – расчетный бактерицидный поток, создаваемый одной бактерицидной лампой после 4000-5000 ч работы, в вт.

Необходимый для обеззараживания воды бактерицидный поток Fб вычисляют по формуле.

Fб = QaRlg( Р/Ро ) / 1563,4 NnNо ( Х.7 )

здесь Q – расчетный расход воды в м3/ч ;

a – коэффициент поглощения облучаемой воды в см –1, равный : для бесцветных подземных вод, получаемых из глубоких подземных горизонтов, 0,1 см –1 ; для родниковой, грунтовой, подрусловой и инфильтрационной воды 0,15 см –1 ; для обработанной воды поверхностных источников водоснабжения 0,2 – 0,3 см –1 ;

R – Коэффициент сопротивляемости облучаемых бактерий в мк вт сек / см2, принимаемый равным 2500 ;

Ро – коли индекс воды в единицах на 1 л до облучения;

Р – то же, после облучения, принимаемый согласно ГОСТ 2874 – 54 не более 3;

Nп – коэффициент использования бактерицидного потока, принимаемый в зависимости от типа установки ( для установок ОВ – АКХ – 1 можно принимать около 0,9 ) ;

Nо – коэффициент использования бактерицидного облучения, принимаемый равным 0,9.

Расход электроэнергии на обеззараживание 1 м3 воды колеблется от 10 вт ч для чистых артезианских вод до 120 вт ч для речных вод после их очистки на обычной фильтровальной станции.

Глава 6.

Экономическое обоснование проектируемой станции очистки питьевых вод*

 § 1.6 Расчёт капитальных затрат на новую очистную станцию*

1.   Капитальные затраты для аэрационных сооружений – 5 млн.530тыс.руб.

2.   Капитальные затраты для одноступенчатой схемы очистной схемы очистки природной воды – 4млн. 400тыс. руб.

3.   Капитальные затраты на строительство – 7 млн. руб.

4.   Стоимость блоков реагентного хозяйства 4млн. 250тыс.руб.

5.   Стоимость блоков очистки и обеззараживания воды 5 млн. 400 тыс. руб.

6.   Стоимость вспомогательного оборудования – 2 млн.875 тыс. руб.

Таким образом, капитальные вложения по новой станции: 29млн.455тыс.руб.

Капитальные вложения базового варианта: 25 млн. 300тыс. руб.

Расчёт себестоимости новой станции:

Он складывается из расходов:

а) На электроэнергию и топливо = 1млн.255тыс.руб.

б) Амортизационные отчисления = 843 тыс.руб.

в) Материалы и химические реагенты = 1млн. 086тыс.руб.

г) Заработная плата = 1 млн. 611 тыс. руб.

д) Цеховые и прочие расходы = 843 тыс. руб.

Себестоимость новой очистной станции

С_Н = 1млн. 255 тыс. + 843 тыс. + 1 млн. 686 тыс. + 253 тыс. + 1 млн. 011 тыс. руб. + 843 тыс. руб. = 5 млн. 891 тыс. руб.

С_Н = 5 млн. 891 тыс. руб.

 Базовая себестоимость очистной станции С_Б = 7 млн. 460 тыс. руб.

*Основные положения расчёта и затраты заимствованы из издания: «Справочника по современным технологиям очистки природных и сточных вод и оборудованию. Мин. Экологии и энергетики, Дания. Отдел по Сотрудничеству Дании и России в области окружающей среды в Восточной Европе, 2001 год.

Расчёт годового экономического эффекта

Годовой экономический эффект в данном случае определяется по разности приведённых затрат в сравниваемых вариантах:

Э_Т = (С_Б – Е_Н ∙ К_Б) – (С_Н + Е_Н ∙ К_Н)

С_Н;С_Б = себестоимость по вариантам

К_Б;К_Н = капитальные вложения по вариантам

Э_Т = (7 млн. 460 тыс. + 0,15 ∙ 25 млн. 300 тыс.) – (5 млн. 891 тыс. + 0,15 ∙ 29 млн. 455 тыс.) = (7 млн. 460 тыс. + 3 млн. 795 тыс.) – (5 млн. 891 + 4 млн. 418 тыс.) = 11 млн. 255 тыс. – 10 млн. 309 тыс. = 946 тыс. руб.

Срок окупаемости капитальных вложений определяем по формуле:

Срок окупаемости З года

Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений:

Глава 7

Безопасность жизнедеятельности

§ 1.7 понятие экологической безопасности

Безопасность – способность предмета, явления или процесса сохранять свои основные характеристики, параметры, сущность при патогенных разрушающих воздействиях со стороны других предметов, явлений и процессов. Безопасность является важнейшей потребностью человека наряду с его потребностью в еде, одежде, жилище, в информации. Собственно вся деятельность людей направлена на удовлетворение физиологических, социальных и духовных потребностей, включая и обеспечение безопасности. Когда какие – то из них не удовлетворяются, нарушается динамическое равновесие в системе жизнеобеспечения человека, наступают изменения к ухудшению, нередко необратимые, гибельные. Это в равной мере, относится и к другим системам – обществу, государству, природе, технологиям хотя уровни удовлетворения их потребностей в безопасности разные.

Проблема безопасности, что заключено в самом этом слове предполагает отсутствие, ограничение или снятие опасности. Но весь парадокс в том, что безопасности без опасности не бывает. Безопасность обретает своё существование в связи с появлением угроз. Другими словами, основным критерием безопасности является чувство опасности или способность определять социальные или природные явления, которые могут нанести ущерб в настоящем и будущем.

Экологическая безопасность – процесс обеспечения защищённости жизненно важных интересов личности, общества, природы и государства от реальных и потенциальных угроз, создаваемых антропогенным или естественным воздействием на окружающую среду.

 - Система экологической безопасности – совокупность законодательных, технических, медицинских и биологических мероприятий, направленных на поддержание равновесия между биосферой и антропогенными, а так же естественными внешними нагрузками.

 - Субъекты экологической безопасности – индивидуум, общество, биосфера, государство.

 - Объекты экологической безопасности - жизненно важные интересы субъектов безопасности: права, материальные и духовные потребности личности, природные ресурсы и природная среда как материальная основа государственного и общественного развития

 - Предельно допустимая экологическая нагрузка – максимальный уровень воздействия антропогенных факторов, при котором сохраняется функциональная целостность экосистем.

 - Зона чрезвычайной экологической ситуации – участки территории, где в результате хозяйственной или иной деятельности происходят отрицательные изменения окружающей среды, влекущие за собой нарушения здоровья населения, нарушение равновесия естественных экосистем, прежде всего генетических фондов.

 - Зона экологического бедствия – участки территорий, где в результате хозяйственной деятельности либо иной деятельности, а так же естественных катаклизмов произошли необратимые изменения окружающей среды, влекущие за собой увеличение заболеваемости и смертности населения, разрушение биогеоценозов биогеоценозов.

 - Здоровье – состояние полного физического психологического и социального благополучия, а не просто отсутствие заболеваний или недомоганий (определение всемирной организации здоровья).

Несмотря на наличие нормативной базы по экологической безопасности и весьма разветвлённой системы государственных структур, связанных с решением проблем экологической безопасности, проблемы экологической безопасности страны не только не уменьшаются, а продолжают расти. Можно выделить две главные причины: 1) переходный характер нашего общества с его нестабильностью. Это определяет недостаточное влияние к проблемам экологической безопасности;

2) Слабая разработка теоретических и прикладных аспектов проблемы экологической безопасности в России.

В мире признано, что стержнем концепции экологической безопасности является теория экологического риска и прикладная её часть – определение уровня приемлемого риска (этот риск во многом определяет воздействием на здоровье людей). Чем быстрее мы войдём на мировой уровень теоретических и практических разработок в этой области, тем успешнее будет, решаться задача обеспечения национальной безопасности страны.

Положение с разработкой концепции экологической безопасности стало меняться лишь с конца 1991 года. В 1991 году (ноябрь) Госсовет России выдвинул основы концепции, в конце 1992 года Минприроды разработал программу «Экологическая безопасность России». В начале 1993 года рассмотрена концепция экологической безопасности России. Совет безопасности РФ в марте 1993 года обсудил вопрос о состоянии здоровья населения России (в том числе в связи с экологическим состоянием страны).

Заключение

1.   В результате проведённой работы обоснован выбор типа очистной станции питьевых вод для г. Электроугли Ногинского района Московской области

2.   Разработан генеральный план водоочистной станции на 10 тыс. м³/сутки

3.   Разработан поэтажный план здания водоочистной станции.

4.   Разработана безнапорная высотная схема водоочистной станции и её компоновка.

5.   Проведён подбор осветлителей и расчётным методом определены их размеры

6.   Проведены выбор типа фильтров и определены их размеры

7.   Определены технологические параметры водоочистной станции.

Список литературы.

1.   Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды. СниП 2.04.02 – 84 - М.; Центральный институт типового проектирования, 1989;

2.   Серебряков Н.Б. Проектирование водопроводных сооружений - М.; Стройиздат, 1984;

3.   Карюхина Т.А., Чуранова И.Н. Контроль качества воды, Учебник, -М.; Стройиздат, 1986;

4.   Фрог Б.И., Левченко А.П. Водоподготовка. – М.; изд. МГУ, 1996

5.   Яковлев С.В. и др. Водоотведение и очистка сточных вод. Учебник, - М.; Стройиздат,1996;

6.   СниП 2.04.02 – 84 Водоснабжение, наружные сети и сооружения. – М.; Госстрой России, ГУП ЦПП, 2000;

7.   Сан ПиН 2.1.4.559 – 96 Питьевая вода. – М.; инф.изд Центр Госкомсанэпиднадзора России, 1996;

8.   Николадзе Г.И., Солов М.А. Водоснабжение. – М.; Стройиздат, 1995;

9.   Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод. – М.; Высш. шк.,1987;

10.    Оводов В.С. Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение. – М.; Колос, 1984;

11.    Смягин В.Н., Небольсина К.А., Беляков В.М. Курсовое и дипломное проектирование. – М.; Агропромиздат, 1990;

12.    Карамбиров Н.А. Сельскохозяйственное водоснабжение. – М.; Анропромиздат, 1996;

13.    Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. Киев; Высш. шк., 1981;

14.    Расчет проектирования систем водохозяйственного. – М.; Колос, 1995;

15.    Клячко В.А., Апельнин И.Э. Очистка природных вод. Изд. лит. По строительству. – М.; 1979.

Похожие работы

Современное состояние качества воды р.Оби в пределах Тюменской области

Скачать

21356

5

0

... воды в районе г. Сургута в летний период составлял 411 см, а в 1998 г. — 465 см, то общая минерализация — соответственно 152,7 и 130,6 мг/дм3. Общая сумма ионов в воде р. Оби на 20-25 % выше на границе Тюменской области, после впадения р. Вах, притоков в районе г. Сургута; общая минерализация снижается до 105-125 мг/дм3 в районе поселков Белогорье, Перегребное, Казым-Мыс(табл. 1). Таблица 1 ...

Изучение качества воды в Суздальских Озерах

Скачать

10420

1

0

... the ecology of the lakes. The results of research entered into the database of ecological condition of reservoirs of Saint-Petersburg area. Суздальские озера находятся в черте города Санкт - Петербурга и являются излюбленным местом отдыха горожан, в связи с чем к качеству воды в этих озерах предъявляются повышенные требования. Нами было проведено исследование воды этих озер на содержание в ней ...

Формирование качества воды на приречных водозаборах

Скачать

13433

2

1

...  - мощность ("глубина") безнапорного потока в ненарушенном состоянии и в точке работающей скважины (соответственно), а понижение уровней , получим после простых преобразований: , . Моделирование приречных водозаборов применяется, как правило, для относительно крупных месторождений со сложной геометрией речных контуров и других граничных условий, при существенной неоднородности параметров ...

Биоиндикация качества воды

Скачать

11981

2

0

... организмов в качестве биологического индикатора имеет свои преимущества и недостатки, которые определяют границы ее использования при решении задач биоиндикации. Водорослям принадлежит ведущая роль в индикации изменения качества воды в результате эвтрофирования (заболачивания) водоема. Зоопланктон также достаточно показателен как индикатор эвтрофирования и загрязнения (в частности органического и ...