Материал: Нормирование сбросов сточных вод предприятием

Тепловой шок - это крайний результат теплового загрязнения. Результатом сброса в водоёмы нагретых стоков могут быть иные, более коварные последствия. Одним из них является влияние на процессы обмена веществ.

В результате повышения температуры воды содержание в ней кислорода падает, тогда, как потребность в нём живых организмов возрастает. Возросшая потребность в кислороде, его нехватка вызывают жестокий физиологический стресс, и даже смерть. Искусственное подогревание воды может существенно изменить и поведение рыб - вызвать несвоевременный нерест, нарушить миграцию

Повышение температуры воды способно нарушить структуру растительного мира водоёмов. Характерные для холодной воды водоросли заменяются более теплолюбивыми и, наконец, при высоких температурах полностью ими вытесняются, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого “цветения воды”.

Все перечисленные выше последствия теплового загрязнения водоёмов наносят огромный вред природным экосистемам и приводят к пагубному изменению среды обитания человека. Ущербы, образовавшиеся в результате теплового загрязнения, можно разделить на: - экономические (потери вследствие снижения продуктивности водоёмов, затраты на ликвидацию последствий от загрязнения); социальные (эстетический ущерб от деградации ландшафтов); экологические (необратимые разрушения уникальных экосистем, исчезновение видов, генетический ущерб).

Загрязняются реки и во время сплава, при гидроэнергетическом строительстве, а с началом навигационного периода увеличивается загрязнение судами речного флота.

Мировое хозяйство сбрасывает в год 1500 куб. км сточных вод разной степени очистки, которые требуют 50-100-кратного разбавления для придания им естественных свойств и дальнейшего очищения в биосфере. При этом не учитываются воды сельскохозяйственных производств.

Мировой речной сток (37,5-45 тыс. куб. км в год) недостаточен для необходимого разбавления сточных вод. Таким образом, в результате промышленной деятельности пресная вода перестала быть возобновляемым ресурсом [14].

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА НОРМИРОВАНИЯ ПРЕДЕЛЬНО - ДОПУСТИМЫХ СБРОСОВ АО ПЗТМ

.1 Характеристика предприятия как источник загрязнения

В административном отношении промплощадка АО «Петропавловский завод тяжелого машиностроения» расположена в северо-восточной промышленной зоне г. Петропавловска Северо-Казахстанской области в 250 м западнее ТОО «Аксесс-Энерго ПТЭЦ-2», в 200 м восточнее ОАО «Петропавловский автобусный парк №1» и в 150 м северо-восточнее ОАО «Петропавловский троллейбусный парк». Ближайшая жилая застройка (жилой сектор) находится в 120 м к северо-западу.

Акционерное общество «Петропавловский завод тяжелого машиностроения» является основным Казахстанским производителем нефтегазового и железнодорожного оборудования и располагает производственными мощностями с наличием всех технологических переделов, необходимых для выпуска этого оборудования.

Техника, изготавливаемая на АО «Петропавловский завод тяжелого машиностроения» успешно эксплуатируется многими нефтедобывающими и нефтеперерабатывающими предприятиями Казахстана в том числе: «Узеньмунайгаз», «Эмбамунайгаз», «Актобемунайгаз», «Мангистаумунайгаз», «Узеньский газоконденсатный завод», Павлодарским, Шымкентским и Атыраусским НПЗ.

Начиная с 1994 г. АО «Петропавловский завод тяжелого машиностроения» выпускает оборудование и путевой инструмент для ремонта и обслуживания верхнего строения железнодорожных путей. В 1999 году получено право на клеймо № 1222 МПС России и организовано серийное производство ответственных запасных частей к подвижному составу.

С 2001 года совместно с французской фирмой «Жейсмар», одним из мировых лидеров по производству машин и оборудования для строительства и обслуживания железнодорожных путей, обеспечено производство новых видов оборудования для ремонта и обслуживания путей, отвечающего мировым стандартам.

АО «Петропавловский завод тяжелого машиностроения» имеет государственную (генеральную) лицензию на проектирование, изготовление, монтаж, ремонт, эксплуатацию химического, бурового, нефтепромыслового, геологоразведочного, горно-шахтного, энергетического оборудования, аппаратуры и систем контроля, а также подъемных сооружений, котлов, сосудов и трубопроводов, работающих под давлением.

В настоящее время АО «Петропавловский завод тяжелого машиностроения» является одним из ведущих предприятий Казахстана по выпуску оборудования для нефтедобычи и нефтепереработки. Предприятием получены Генеральные лицензии на все виды производимой продукции, аккредитована заводская испытательная лаборатория на техническую компетентность.

Основные направления производственной деятельности:

·   оборудование для нефтедобычи и нефтепереработки;

·   оборудование для ремонта Ж.Д. путей;

·   оборудование для переработки сельскохозяйственной продукции;

·   энергетическое оборудование для ТЭЦ и тепловых сетей;

·   товары бытового назначения;

В 2003 году на АО «Петропавловский завод тяжелого машиностроения» внедрена и применяется система менеджмента качества в соответствии с требованиями МС ИСО 9001:2000, сертифицированная органом сертификации TUV CERT.

Краткая характеристика технологии производства, формирующихся стоков и их воздействие на водные объекты

Широкий спектр направлений деятельности обуславливает качественное и количественное изменение компонентов окружающей среды, в том числе и негативное воздействие на гидросферу посредством сброса ливневых стоков в водный объект (р. Ишим); сброс производственных и коммунально-бытовых стоков осуществляется в систему городской канализации.

Ливневая канализация АО «Петропавловский завод тяжелого машиностроения» собирает поверхностный сток непосредственно с заводской и прилегающей территорий (Приложение В, рисунок В.2). Сброс этих вод осуществляется в р. Ишим в 787 км от ее впадения в р. Иртыш. По ливневому коллектору стоки поступают в ливнеприемник, а затем по самотечному железобетонному трубопроводу 1300 мм направляются в пруд-отстойник полезной емкостью 11 тыс. м3.

Пройдя через блок фильтров, стоки по стальному трубопроводу 600 мм, поступают в р. Ишим. Водовыпуск сосредоточенного типа, береговой.

Усредненный качественный состав ливневых сточных вод за 2004 г. представлен (Приложение В, таблица В.1).

Краткая характеристика, существующих очистных сооружений

Выходной бетонный оголовок пруда - отстойника оборудован блоком фильтров, предназначенным для очистки сточных вод от нефтепродуктов. Установка (Приложение В, рисунок В.2) совмещает в одном комплексе трехступенчатую очистку стоков. В первой ступени 6 кассет, заполненных обожженным коксом, расположенных горизонтально с целью медленного и равномерного поступления стоков на всю площадь фильтров. Во второй и третьей ступенях кассеты расположены вертикально; кассеты второй ступени заполнены коксом, третьей - синтетическим материалом (поролоном, синтепоном, пенополиуританом и т.п.). Применение фильтров тонкой очистки (3 ступени) обеспечивает высокое (до 95%) качество очистки стоков от нефтепродуктов. Эффективная работа блока фильтров обеспечивается за счет регулярной замены фильтрующих материалов. В летний период замена кокса осуществляется 1 раз в месяц, синтетических материалов - 2 раза в месяц. В зимний период замена производится по мере загрязнения, но не реже 1 раза в квартал. Существенным положительным моментом является повторное использование кокса после его обжига открытым путем [12], (Приложение В, рисунок В.3).

Полнота и достоверность данных о расходе сточных вод, используемых для расчета ПДС

Сбросные стоки с промплощадки и прилегающих территорий формируется за счет талых, дождевых и дренажных вод.

Годовое количество дождевых и талых вод, формирующихся в пределах промплощадки и предзаводской территории рассчитано согласно нижеследующего выражения:

Где , - среднегодовое количество дождевых и талых вод, мм (351);

,- коэффициент стока дождевых и талых вод (0.9-твердая поверхность 0.6-грунт);

 - площадь бассейна водосбора (общая площадь -54 из них: кровля -14.7475; асфальт - 8.1), га.

Величины годовых сбросов, формирующихся за счет дождевых и талых вод с прилегающих территорий определены как максимальные из расчета водосборной площади. Результаты расчетов представлены (Приложение В.6), [18].

Величина дренажного стока  уставлена согласно выражений 2 - 4 исходя из расчета самотечных трубопроводов, заключающегося в определении величин (уклон, наполнение и скорость) в холодный период (декабрь 2004 г.).

Где,  - площадь живого сечения, м2;

 - средняя скорость по сечению, м/с.

Где  - коэффициент Шези;

 - гидравлический радиус;

 - гидравлический уклон.

Где,  - коэффициент уклона, в интервале значений (0.17-1.30)10-5;

Результаты расчетов представлены таблицей.

С учетом поверхностных (дождевые, талые) и дренажных вод сумарный сброс сточных вод представлен таблицей.

3.2 Расчет установления нормирования предельно - допустимых норм

Расчет кратности разбавления сточных вод в водотоке проведен согласно метода Фролова Б.А, Родзилера И.Д., который может быть применен при соблюдении неравенства 5 [3]:

Где - расход сточных вод, м3/с;

- расход воды водотока, м3/с.

Кратность разбавления (относительно водотока) определялась согласно выражения:

Где - расход сточных вод;

- расход воды водотока;

- коэффициент смешения.

Расчет коэффициента смешения, показывающего какая часть речного стока смешивается со сточными водами в максимально загрязненной струе расчетного створа проводили согласно выражения 7:

Где - расстояние от выпуска до расчетного створа по фарватеру, (500 м);

- коэффициент, учитывающий гидравлические условия в реке;

Гидравлические характеристики водотока определялись согласно выражения

Где - коэффициент извилистости;

- - коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод;

- коэффициент турбулентности диффузии, м3/сек.

Для определения коэффициента турбулентной диффузии использовано выражение 9:

Где, - ускорение свободного падения, м2/сек;

- средняя скорость течения реки, м/сек;

- средняя глубина реки, м;

- коэффициент шероховатости ложа реки;

- коэффициент Шези.

Коэффициент Шези рассчитывался согласно выражения 10:

Где  - гидравлический радиус потока, равный , м;

В соответствии с выше изложенным, исходные данные, а также расчетные величины показателя кратности разбавления сточных вод представлены таблицей 1.

Таблица 1. Исходные данные и расчетные значения показателей кратности разбавления

При определении концентраций допустимых к сбросу исходили из ассимилирующей способности водотока и фактических концентраций загрязняющих веществ в сточных водах.

Основная расчетная формула для определения  соответствует выражению

Где - кратность разбавления сточных вод в водотоке;

- предельно-допустимая концентрация вещества в воде водотока, мг/дм3;