Разработка и исследование эффективности экотехнологии очистки и обеззараживания сточных вод на канализационных очистных сооружениях п. Белый Яр
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
Федеральное агентство по образованию
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ТГУ)
Биологический институт
Кафедра сельскохозяйственной биотехнологии
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА:
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКОТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД НА КАНАЛИЗАЦИОННЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЯХ П. БЕЛЫЙ ЯР
Томск 2009
ВВЕДЕНИЕ
Проблема защиты водоемов от загрязнений и сохранения водных ресурсов планеты стала одной из самых важных проблем для любой страны мира. Вопросы охраны природных водных объектов, технологии водоподготовки и очистки сточных вод имеют особое значение, поскольку вода является одним из важнейших компонентов системы жизнеобеспечения. Примерно 80 % воды для водоснабжения городов и промышленных предприятий забирается из поверхностных водоемов, состояние большинства из которых таково, что существующие очистные сооружения водопровода и приемлемые технологические процессы уже не в состоянии обеспечить требуемое качество воды. Традиционные интенсивные системы требуют высоких затрат энергии и высококвалифицированного труда (Shrader Frechette, K. 1994).
Неудовлетворительное состояние водоисточников связано со сбросом в них недостаточно или совершенно неочищенных городских и промышленных сточных вод и поверхностного стока с площади водосбора. В настоящее время около 30% всего объема сточных вод не подвергается очистке перед сбросом в водоем. Питательные элементы, главным образом соединения азота и фосфора, поступают в водоемы с бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. Особенно часто такая ситуация имеет место в небольших населенных пунктах, где стоимость строительства традиционных очистных сооружений оказывается неподъемной для местных бюджетов. В то же время штрафы и платежи за сброс таких вод составляют значительные суммы (Cairns, J., Jr. 1996).
Давно известны способы естественной очистки. Достоинство их- в относительной дешевизне строительства и эксплуатации, а также в большинстве случаев- в высоком качестве очищенной воды; недостаток- более низкая, чем в искусственных сооружениях, интенсивность окислительных процессов. Биологические очистные сооружения в климатических условиях Томской области в зимний период не выполняют своей задачи, что связано с низкой температурой поступающих на очистку сточных вод.
Таким образом, разработка нового типа очистных сооружений, надежно функционирующих зимой, стоимость строительства которых и эксплуатационные затраты в 10-20 раз ниже обычных является актуальной проблемой. Новым перспективным направлением является использование водной растительности. Этот метод является достаточно дешевым, не сложным и эффективным (Robert L. Knight, 2004).
За рубежом известна высокая эффективность очистки сточных вод водной растительностью, однако отечественный опыт в этой области практически отсутствует. Поэтому основной целью предлагаемой работы является: изучение существующего зарубежного опыта использование водной растительности в холодном климате и разработка конкретных мероприятий для модернизации очистных сооружений небольшого населенного пункта Томской области.
В задачи работы входило:
Изучить литературные данные по использованию технологии constructed wetland в холодном климате.
Изучить состояние очистных сооружений п. Белый Яр.
Разработать технические мероприятия по достижению нормативов допустимого сброса загрязняющих веществ в р. Кеть со сточными водами поселка с использованием технологий constructed wetlands, обеспечивающие максимальную интегрированность сооружений в существующий ландшафт.
Провести мониторинг эффективности очистки стоков.
1. Обзор литературы
1.1 Характеристика сточных вод
Сточные воды подразделяют: хозяйственно-бытовые, ливневые (атмосферные) и промышленные. Хозяйственно-бытовые сточные воды образуются при мытье посуды, уборке помещений, приготовлении пищи, стирке белья и так далее. В них содержатся органические и неорганические примеси, патогенные организмы. Атмосферные, или ливневые, воды в основном загрязнены пылью, песком, а в больших городах мазутом, бензином и другими нефтепродуктами. Трудно переоценить значение проблемы, с которой к концу нашего столетия столкнулось человечество - наличием чистой пресной воды (Robert Bastian,1999).
Азот
Многие органические соединения содержат в своем составе азот. К азотсодержащим соединениям относятся такие жизненно важные вещества, как белки и нуклеиновые кислоты. Многие микроорганизмы способны расщеплять макромолекулы белков и нуклеотидов, хотя большинство из них предпочитает в качестве источника питания углеводы.
Азот входит в состав структурных белков, пуриновых и пиримидиновых оснований и других важнейших элементов клеток, а его отношение к углероду приближается к 0,1.
Общее содержание азота в фитомассе различных макрофитов определялось очень многими исследователями и составляет по отношению к сухому весу 1-3%; в листьях концентрация выше, чем в подземных органах. Вероятно, вне конкретных условий определений и задач работ приведение точных данных содержания азота, как и других элементов минерального питания, бессмысленно (Jan Vymazal, 2005).
В водных объектах азот содержится в основном в форме нитрат - иона; окисление восстановленной форм?/p>