МЕТОДЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СБРОСА ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД : МЕТОДИ ВДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМИ РЕГУЛЮВАННЯ СКИДАННЯ ПРОМИСЛОВИХ СТІЧНИХ ВОД

Краткое содержание

У вступі обгрунтовано актуальність роботи, зв’язок дисертації з науковими програмами та планами, сформульовано мету і задачі дисертаційного дослідження, наукову новизну і практичну цінність, особистий внесок автора, апробацію результатів дисертації, викладено основні положення дисертації, визначено об’єкт, предмет та методи дослідження.

У першому розділі дисертації наведено аналіз стану питання очищення, використання та контролю за скидом стічних вод промислових підприємств у водні об’єкти і міську каналізаційну мережу. Зокрема, наведені відомості про хімічний склад, фізико-хімічні властивості та кількість стічних вод, що надходять у міську каналізаційну мережу. Надано аналіз  впливу промислових стічних вод на експлуатацію міських систем водовідведення, включаючи споруди для очищення стічних вод і їх вплив на якість осадів. У вказаному сенсі суттєвим фактором є нерівномірність скиду стічних вод промислових підприємств як по концентрації забруднень, так і по об’єму. Вказано, що існуючі в Україні підходи до нормування кількості і складу стічних вод промислових підприємств, що надходять у каналізаційну мережу, недосконалі, мають суттєві протиріччя. Сучасний екологічний стан  можна вважати незадовільним тому, що у водні об’єкти промисловими підприємствами продовжується, а подекуди збільшується, скид значної кількості екологічно небезпечних речовин, зокрема, нафтопродуктів, іонів важких металів, поверхнево-активних сполук та інше. Це свідчить про  актуальність обраної теми дослідження і необхідність розробки індивідуальних для кожного підприємства нормативів скиду стічних вод у міську каналізаційну мережу.

Вивченням вищеозначених питань до цієї пори  займалися в багатьох наукових організаціях країн СНД, а саме, в інститутах ДНЦ НДІ ВОДГЕО (м. Москва), НДІКВіОВ (м. Київ), УкркомунНДІпрогрес (м. Харків) та УкрНДІЕП (м.Харків). Свій внесок у вирішення вказаних питань  внесли професора Яковлев С.В., Алферова Л.А., Гриценко А.В.,Лукіних Н.А, Гюнтер Л.І, Сухоруков Г.О., Кузін О.К., Абрамович І.О. та інші вчені. Але  не до кінця розробленими залишилися итання, пов’язані з розробкою системи контролю та регулювання скиду стічних вод промислових підприємств.Тому неможливо здійснювати суттєвий вплив на поліпшення стану експлуатації систем водовідведення, а також на екологічний стан водних об’єктів.

Становище, що склалося, свідчить про доцільність розробки для кожного підприємства індивідуальних  нормативів складу стічних вод, що надходять  у каналізаційну мережу. При цьому зрозуміло, що здійснення такої роботи в обсязі великого міста можливе лише за допомогою використання сучасної обчислювальної техніки та розробки відповідних програм.

В другому розділі викладено результати дослідження впливу складу стічних вод промислових підприємств на довкілля та експлуатацію систем водовідведення великих міст України (на прикладі м. Харкова).

Виконано ретроспективний аналіз  динаміки зміни кількості і складу стічних вод промислових підприємств м. Харкова за останні чотири роки. Шляхом статистичного оброблення великого масиву даних встановлено, що кількість стічних вод за цей період часу зменшилася з 58 млн. м³/рік до 44 млн. м³/рік, а кількість окремих забруднюючих речовин змінювалася за іншими законами (рис.1).

З наведених на рис. 1 даних  видно, що кількість деяких  забруднюючих речовин з часом  зменшилася. Це має відношення насамперед до хлоридів (з 12 тис.т у 1996 р. до 6,5 тис.т у 1999 р.), сульфатів (з 35 тис.т у 1996 р. до 20 тис.т у 1999 р.), біохімічного споживання кисню (БСК₅)  (з 6 тис.т у 1996 р. до 4,2 тис.т у 1999 р.), завислих речовин ( з 8,5 тис.т у 1996 р. до 6,2 тис.т у 1999 р.). Скид іншої групи речовин зріс: синтетичні поверхнево-активні речовини (з 32 т у 1996 р. до 102 т у 1999 р.). Скид деяких речовин залишився практично на сталому рівні. Це насамперед відноситься до розчиненого заліза, шестивалентного хрому та деяких інших інгредієнтів (рис. 1).

Визначено основні причини негативного впливу стічних вод промислових підприємств на експлуатацію каналізаційної мережі, роботу очисних споруд, якість осадів і, як наслідок, на незадовільний стан довкілля:

- вкрай нерівномірний скид стічних вод на протязі доби. Особливо суттєві ускладнення створюються при залпових скидах стічних вод, що мають місце;

- хімічний склад стічних вод в деяких випадках сприяє  корозійному зносу  труб і колекторів. Це насамперед відноситься до сірководневих сполук: розчинений сірководень, іони гідросульфідів і сульфідів. Газова корозія є однією з важливих причин порушення цілісності каналізаційних мереж;

- наявність сірководню та інших газів в підсводовому просторі каналізаційних колекторів сприяє також забрудненню атмосферного повітря;

-  забруднення осадів стічних вод (ОСВ) іонами важких металів перешкоджає їх використанню в якості добрива у сільському господарстві.

Останнє призводить до накопичення осадів на мулових майданчиках. Це, в свою чергу, потребує значних земельних площ, а також є джерелом забруднення грунта, підземних вод і повітря.

У відповідності до останніх законодавчих актів України проблемі утилізації осадів стічних вод  приділяється все більше уваги. Однак, використання осадів в значній мірі лімітується вмістом в них важких металів, які в кількостях, що перевищують допустимі величини, є токсичними для рослин (зокрема, сільськогосподарських) і можуть по трофічним ланцюгам потрапляти  в організми людей і тварин.

У даному розділі роботи пропонується підхід до розрахунків допустимих концентрацій ВМ в стічних водах підприємств, який може забезпечити можливості використання ОСВ в якості добрив. При встановленні норм скиду стічних вод для промислових підприємств треба виходити з вимог до осадів стічних вод комунальних очисних споруд в світі їх використання в сільському господарстві.

В основу розрахунків припустимої концентрації ВМ в стічних водах, що надходять на комунальні очисні споруди, покладено принципово новий підхід, а саме - допустимий вміст ВМ в складі осадів, що утворюються при очищенні стічних вод. Саме такий підхід забезпечує отримання осадів стічних вод, придатних до сільськогосподарського використання.

Третій розділ  присвячено розробці нової системи вимог до складу стічних вод промислових підприємств, що надходять у міську каналізаційну мережу. Для цього розроблено систему алгоритмів і програму розрахунку індивідуальних показників складу стічних вод. Розроблені алгоритми і програмне забезпечення призначені для визначення витрат і показників забруднення стічних вод  у всіх вузлах міської каналізаційної мережі, а також для корегування показників абонентів мережі з метою встановлення допустимих показників складу стічних вод, що надходять на міські очисні споруди.