Материал: Гончарук учебник

РАЗДЕЛ П. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

полагаемого сброса (QaCp) и количества загрязнений, сбрасываемых со сточ­ ными водами (qCCT), не должно превышать предельно допустимой концентра­ ции, установленной Правилами, во всем объеме воды ((Qa + aJC^J:

QaCp + qCCT<(Qa + q) Выполним математические преобразования: 1) раскроем скобки:

QaCp + qCCT = С)аСпдк + яСпдк;

2) оставим слева от знака равенства ожидаемое качество сточных вод: qCCT = QaCrwK - QaCp + qCnilK;

3) поскольку итогом расчета является качество сточных вод (Сст), с кото­ рым последнюю можно сбросить в водоем, разделим это уравнение на q:

Окончательная расчетная формула будет иметь такой вид:

По этой формуле рассчитывают концентрацию загрязняющего вещества в объеме сточных вод (q), при которой они могут быть выпущены в конкретный водоем с расходом воды (Q) и при коэффициенте смешивания (а). Сброс таких сточных вод теоретически гарантирует, что качество воды в створе водоема на расстоянии 1 км выше ближайшего пункта водопользования будет отвечать требованиям Правил.

Указанная формула дает возможность также рассчитать условия отведе­ ния сточных вод по содержанию сухого остатка, сульфатов, хлоридов, любого химического вещества, ПДК которого установлена по санитарно-токсикологи- ческому или другому лимитирующему признаку вредности. В большинстве случаев сточные воды, сбрасываемые в водоемы, одновременно содержат не­ сколько, иногда даже несколько десятков, химических веществ. Последние, попав в организм человека вместе с питьевой водой, оказывают комбиниро­ ванное действие. Следствием такого действия на организм человека может быть суммирование вредных эффектов, возможность которого обязательно нужно учитывать и предвидеть. Эффектом суммирования обладают химичес­ кие вещества, ПДК которых в водоеме установлена по одинаковому лимитиру­ ющему признаку — санитарно-токсикологическому, и которые принадлежат по параметрам токсикометрии к 1 -му и 2-му классам опасности (чрезвычайно опасные и высокоопасные вещества). В этом случае приобретает силу правило Лебедева—Аверьянова, согласно которому сумма соотношений фактических концентраций (Сь С2,... Сп) каждого токсического вещества в воде водоемов к ее ПДК (СПДК|, СПДК2, ... СПДКп) не должна превышать единицы:

236

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ СБРОСА СТОЧНЫХ ВОД

Тогда конечная формула расчета условий отведения сточных вод в водоем будет иметь такой вид:

где п — количество токсических химических веществ 1-го и 2-го классов опас­ ности с одинаковым лимитирующим признаком вредности, которые одновре­ менно содержатся в сточных водах.

Поступление в водоем хозяйственно-бытовых и некоторых промышленных (от предприятий пищевой промышленности, животноводческих и птицеводче­ ских комплексов и др.) сточных вод, содержащих органические вещества, при­ водит к изменению его кислородного режима, ухудшению процессов самоочи­ щения и санитарного состояния водоема. Поэтому, согласно Правил, в воде водоема нормируют как БПК20 (не выше 3 или 6 мг 02/л в зависимости от кате­ гории водопользования), так и содержание растворенного кислорода (не менее 4 мг 02/л). Методика расчета допустимого содержания в сточных водах раст­ воренных органических и взвешенных веществ приведена в "Руководстве к ла­ бораторным занятиям по коммунальной гигиене" / Под ред. Е.И. Гончарука. — M.: Медицина, 1990.

В соответствии с действующим законодательством министерства и ведом­ ства обязаны обеспечить разработку предложений по уменьшению сброса за­ грязняющих веществ на подведомственных предприятиях, которые имеют или проектируют самостоятельные выпуски ' сточных вод в водные объекты, и представить их для согласования и утверждения органам государственного санитарного надзора в виде проекта предельно допустимых сбросов.

Под предельно допустимым сбросом (ПДС) веществ в водный объект под­ разумевают массу вещества в сточных водах (г/ч), максимально допустимую к отведению в водоем с установленным режимом в данном пункте водного объек­ та. Рассчитывают ПДС с целью обеспечения санитарно-гигиенических норм качества воды в пунктах водопользования, ассимиляционной способности во­ дного объекта и оптимального распределения массы вещества между потреби­ телями, сбрасывающими сточные воды. При сбросе нескольких веществ с оди­ наковым лимитирующим показателем вредности ПДС устанавливают с таким расчетом, чтобы учесть все примеси, поступающие в водоем или водосток вы­ ше размещенных выпусков. Сумма соотношения фактических концентраций каждого вещества в водном объекте, к ПДК этих веществ, не должна превы­ шать единицы.

При отсутствии утвержденных ПДК для каких-либо веществ, присутству­ ющих в сточных водах, при установлении ПДС следует руководствоваться Правилами, которыми запрещено сбрасывать такие сточные воды в водоем.

Под самостоятельными выпусками подразумевают отдельные или объединенные для не­ скольких предприятий выпуски сточных вод непосредственно в водные объекты, минуя систе­ мы водоотведения населенных мест.

237

РАЗДЕЛ П. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

В исключительных случаях по согласованию с Главным санитарно-эпидемио­ логическим управлением Министерства здравоохранения страны допускается временное использование ориентировочных допустимых уровней содержания химических веществ (ОДУ). Их утверждают на период научного обоснования ПДК, но не более чем на 3 года.

Величину ПДС с учетом требований к составу и свойствам воды в водных объектах для всех категорий водопользования рассчитывают по формуле:

ПДС= Ч с т - С с т ,

где qCT — наибольшие среднечасовые расходы сточных вод (м3/ч); Сст — кон­ центрация веществ в сточных водах, разрешенная к сбросу (г/м3).

При этом важно, чтобы сброс массы вещества, отвечающего ПДС, осуще­ ствлялся при расчетных расходах сточной воды qCT. В случае непредвиденного уменьшения расхода сточной воды qCT и сохранения при этом величины ПДС будет возрастать концентрация вещества в сточных водах в сравнении с расчет­ ной qCT, что недопустимо.

Величина qCT, необходимая при расчете ПДС, для предприятий, учрежде­ ний, организаций, расположенных в зонах повышенного загрязнения водных объектов и (или) сточных вод, сбрасываемых в пределах населенного пункта, принимается не больше ПДК вещества в воде водных объектов в местах водо­ пользования. В других случаях величина Сст определяется расчетным методом по рекомендованным выше формулам с учетом разведения сточных вод водой водного объекта, качества воды в нем выше места сброса сточных вод и про­ цессов природного самоочищения.

ПДС для проектируемых предприятий устанавливают с учетом возможно­ го изменения условий водопользования на участке водного объекта, куда пред­ полагают сбрасывать сточные воды проектируемого предприятия.

Проекты ПДС прежде всего разрабатывают для действующих предприя­ тий, сбрасывающих очищенные сточные воды в поверхностные водоемы, а так­ же для предприятий, расположенных в зонах повышенного загрязнения водо­ емов. Для водоемов I и II категорий перечень таких предприятий, а также участ­ ков водоемов, относящихся к зонам повышенного загрязнения, определяют органы и учреждения санитарно-эпидемиологической службы в соответствии с гигиенической классификацией водных объектов по степени их загрязнения (см. табл. 14).

Проекты ПДС утверждают в базовых органах Министерства экологии по согласованию с органами и учреждениями санитарно-эпидемиологической службы Министерства здравоохранения страны на определенный срок. Затем их пересматривают в сторону снижения, до полного прекращения в перспекти­ ве сброса в водные объекты загрязняющих веществ.

Порядок рассмотрения и утверждения проектов ПДС органами и учрежде­ ниями санитарно-эпидемиологической службы такой же, как при выдаче орга­ нами государственного надзора разрешения на специальное водопользование.

Проекты ПДС для действующих объектов могут быть согласованы в том случае, если они обеспечивают соблюдение нормативов качества воды в пунк-

238

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

тах водопользования. Сроки достижения проектов ПДС согласовывают мест­ ные органы государственного санитарного надзора с учетом конкретной сани­ тарной ситуации, исходя из степени опасности существующего загрязнения. Для проектируемых объектов проекты ПДС согласовывают только при усло­ вии, если сброс сточных вод запроектированного объекта не приведет к превы­ шению допустимого уровня загрязнения воды в пунктах водопользования.

В то же время, на предприятиях, для которых были согласованы ПДС, мо­ гут возникнуть ситуации, не предусмотренные ранее. Например, изменение тех­ нологического режима, увеличение объемов использования воды. Могут про­ изойти изменения гидрологического режима водоема. Кроме того, могут быть построены новые объекты, появиться новые пункты водопользования населе­ ния и др. В этом случае согласованные ПДС не обеспечат необходимого качест­ ва воды в пунктах водопользования. Учитывая сложившееся положение, сани­ тарно-эпидемиологическая служба ставит перед органами по регулированию использования и охране вод вопрос о досрочном пересмотре утвержденных ПДС.

Очистка сточных вод

Происхождение, свойства и состав хозяйственно-бытовых сточных вод.

Важным, опасным и почти повсеместным (при наличии канализации) источ­ ников загрязнения водоемов являются неочищенные или недостаточно очи­ щенные хозяйственно-бытовые сточные воды. Они образуются в населенных пунктах при использовании питьевой воды для физиологических нужд, быто­ вой и хозяйственной деятельности человека. Количество сточных вод, обра­ зуемых за единицу времени, называется расходом сточных вод (м3/сут, м3/ч, м3/с, л/с). Объем хозяйственно-бытовых сточных вод почти равен объему пи­ тьевой воды, потребляемой в населенном пункте. Измеряется в единицах объе­ ма (м3, дм3 или л). Нормы водопотребления зависят от многих факторов: бла­ гоустройства населенного пункта или отдельно расположенного объекта (жи­ лого дома, общественного здания); системы водопотребления в населенном пункте (централизованной, децентрализованной), наличия центрального водя­ ного отопления, природно-климатических и других условий (см. с. 107). Сегодня общая средняя норма водопотребления в городах колеблется от 50 до 1000 л/сут на одного человека и составляет: в Нью-Йорке — 600; в Париже — 500; в Моск­ ве — 400; в Киеве — 300; в Лондоне — 263.

По подсчетам ученых, объем бытовых сточных вод в населенных пунктах на конец 2000 г. с учетом увеличения количества населения, экономики стра­ ны, культуры населения возрос по сравнению с 1900 г. в 15 раз, в промышлен­ ности — в 220 раз. В Украине водопотребление на одного человека в конце 2000 г. в среднем составляло 330 л/сут, тогда как 15 лет назад — 190 л/сут. Мак­ симальное количество бытовых сточных вод, которые отводятся с 1 га жилой застройки, в зависимости от плотности населения составляет, по нашим дан­ ным, от 40 до 175 м3/сут.

Однообразие источников загрязнения, связанное с такими проявлениями жизнедеятельности и бытового режима, которые свойственны в равной мере

239

РАЗДЕЛ П. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

ственного и бытового режима населения по часам, дням и сезонам года. Лишь длительное и систематическое проведение анализов сточной воды дает возмож­ ность установить тот средний состав, который уже имеет постоянный характер. Доказано, что человек в среднем ежесуточно выделяет 90 г твердых и 1170 г жидких отходов. Среднее количество загрязнений от одного жителя, поступа­ ющее в канализационную сеть города в течение суток, более-менее постоянная величина. Такие величины первым установил СМ. Строганов еще в 1939 г. Они не претерпели заметных изменений и сегодня (табл. 15). Это количество загрязнений разбавляется в питьевой воде, которую люди используют для фи­ зиологических и бытовых нужд. Поскольку нормы водопотребления в разных населенных пунктах неодинаковые, бытовые сточные воды очень отличаются не по составу, а по концентрации загрязнений.

Со сточной водой в канализационную сеть поступают компоненты физио­ логических выделений человека, загрязнения от умывания, приготовления пи­ щи, купания, стирки белья, уборки в помещении. Кроме того, со сточными во­ дами выносятся и твердые отходы (полиэтилен, бумага, ветошь и др.). То есть речь идет об органических и неорганических веществах, которые при попада­ нии в сточные воды могут иметь вид взвешенных веществ (если они нераство­ римы в воде) или растворов — коллоидных (сложных органических веществ),

240