2020-01-14
114
Качество воды в Неве зависит как от природных особенностей самой реки, так и от состояния водной системы «Белое море – Онежское озеро – озеро Ильмень – Ладожское озеро – река Нева – Финский залив». Природные особенности воды в реке Неве – это низкая минерализация (78,5 мг/л), сезонные изменения, присутствие гуминовых веществ, фитопланктон, температура < 5 град более 5 месяцев в году.
| Факторы | Показатели | диапазон измерений | Временной фактор | тип /подтип Р.Нева | Класификация примесей | Код технологий водоочистки | |||
| Природный фон | t, град. | 1 - 25 | t2 | А1 | Т1- базовая +Т2- преозон-ие +Т3- ПАУ | ||||
| мутность | 1,5 - 8,0 | t2 | А1 | I, II | |||||
| цветность | 20 - 60 | t2 | А1 | ||||||
| перманганатная окисляемость | 5-15 | t2 | А3 | ||||||
| рН | 6,7 - 7,5 | t2 | А1 | ||||||
| фитопланктон | 25,0 – 4*103 | t1 | В3 | ||||||
| вещества-одоранты, вызывающие запах воды (гексаналь, лимонен, нональ, цимол) | 0,1 - 20,0 | t1 | 5 | III | |||||
| Антропогенные загрязнения | нефтепродукты | 0,1 - 0,5 | t1 | 1 | |||||
| Риск антропогенного загрязнения | Судоходство | нефтепродукты | >0,5 | t1 | 1 | I, II, III | +T4- сорбция АУ
| ||
| Сельское хозяйство, животноводство | азотная группа, СПАВ, пестициды | выше ПДК | t1 | 4,5 | |||||
| Сброс промышленных сточных вод | соли тяжелых металлов, фенолы, органические загрязнения | выше ПДК | t1 | 6 | |||||
| Сброс неочищенных сточных вод | азотная группа | выше ПДК | t1 | 4,7 | |||||
Пример 2 – подземная вода с высокой минерализацией
Таблица – данные о качестве воды
| № п/п | Наименования показателей качества воды | Усреднённые данные по качеству воды подземных источников водоснабжения г. N | Усреднённые данные по качеству воды подземных источников водоснабжения г. M | Нормативные значения показателей по классам в соответствии с ГОСТ 2761-84 «Источники питьевого водоснабжения» | Нормативные значения показателей качества питьевой воды в соответствии с СанПиН 2.1.4-1074-01 | ||
| 1 | 2 | 3 | |||||
| 1. | Мутность, мг/л (не более) | 0,56-0,94 | 0,33-1,5 | 1,5 | 1,5 | 10 | 1,5 |
| 2. | Цветность, градусы (не более) | 5,6-6,9 | 1,2-3,5 | 20 | 20 | 50 | 20 |
| 3. | рН, ед. рН | 7,1-7,6 | 7,2-7,3 | 6,0-9,0 | 6,0-9,0 | 6,0-9,0 | 6-9 |
| 4. | Feобщ, мг/ дм3 | 0,068-0,187 | 0,01-0,03 | 0,3 | 10 | 20 | 0,3 |
| 5. | Мп2+, мг/ дм3 | 0,0035-0,0060 | 0,008-0,01 | 0,1 | 1 | 2 | 0,1 |
| 6. | F, мг/ дм3 | 0,01-0,08 | 0,083-0,01 | 1,5-0,7 | 1,5-0,7 | 5 | 1,5 |
| 7. | Перманганатная окисляемость, мгО/дм3 | 0,25-0,32 | 1,32-2,0 | 2 | 5 | 15 | 5,0 |
| 8. | Общая минерализация, мг/ дм3 | 2100-3018 | 1300-1500 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
| 9. | Общая жёсткость,мг/дм3 | 20-25 | 12-14 | 7,0 | 7,0 | 7,0 | 7,0 |
| 10. | Хлориды. мг/дм3 | 700-900 | 220-290 | 350 | 350 | 350 | 350 |
| 11. | Сульфаты, мг/дм3 | 300-400 | 275-240 | 500 | 500 | 500 | 500 |
На основании данных таблицы с помощью Справочника определяется требуемая схема очистки по следующему алгоритму:
| Формирование технологической схемы обработки воды на основании диаграмм (рис 1,2 и Табл. 10 Справочника) |
| Данные по качеству воды из подземных источников водоснабжения и требованиям к воде, предъявляемых нормативными документами |
| Определения видов загрязнителей на основании классификации, приведенной в табл.3-8 Справочника |
|
|
|
| Выбор схем очистки природной воды и доведения её до нормативных требований (табл. 13-17) |
Рисунок - Алгоритм выбора схемы очистки природной воды из подземного источника водоснабжения.
В связи с тем, что качество подземных источников водоснабжения г. N и M по статистическим данным производственного контроля имеет определенную специфику по стабильному природному фону, превышающему требования [4] только в отношении показателей макросолевого состава и характеризуется очень высокой минерализацией, жесткостью и солесодержанием (хлориды), нет подтвержденной информации по другим загрязнениям, в том числе и антропогенным, то использования общего классификатора с целью подбора технологических решений не имеет прямого действия, а может использоваться частично.
Руководствуясь вышеуказанным алгоритмом, базовыми являются схемы очистки природной воды А5.1 и А.5.2, которые по условиям применения включают перечень основных технологических методов удаления загрязнений не только, связанных с высокой минерализацией, но и других примесей (Fe < 40 мг/ дм3, Мп < 7 мг/ дм3, F < 10 мг/ дм3, минерализация <5000 мг/ дм3, С02св. < 200 мг/ дм3, рН > 6)
В связи с тем, что в перечень технологических методов класссификатора А.5.1 и А.5.2 (глубокая аэрация, преозонирование биосорбция, коагуляция, флокуляция, фильтрование, ввод перманганата калия, фильтрование, обратный осмос, (электродиализ) стабилизация, обеззараживание) входят методы, в том числе направленные на удаления соединений железа, марганца и фтора, при оценки эффективности технологических методов принято частичное использование классификатора.
Основными технологическим методом для очистки минерализованных солоноватых вод является мембранные технологии (нанофильтрация и обратный осмос) с использованием схемы разбавления сильноминерализованных вод очищенной через мембрану водой. При проектировании на стадии подбора оборудования будут проработаны вопросы и запроектированы сооружения по сбору концентрата и способу его утилизации.
Финальный вариант технологической схемы доочистки природных подземных вод рассмотренных городов, схемы распределения сооружений и типы конструкций устанавливаемого современного оборудования определяется экономически обоснованным расчётом в проектной документации на стадии проектирования по результату технико-экономического сравнения вариантов, с учетом положения [20] и исключения/оптимизации повторяющихся процессов. После выполнения проектно-изыскательских работ по приоритетным мероприятиям необходимо выполнить корректировку данного раздела региональной программы.
Стадии очистки
| аэрация |
| фильтрование |
| Обессоливание и умягчение |
| обеззараживание |
| смешение обработанных и необработанных вод |
Рисунок - Стадии очистки подземной природной воды по выбранным технологическим схемам.
Приложение 2 Эффективность обработки воды различными методами по некоторым приоритетным показателям
| NN | Показатель | Коагу- ляция | Хлори-рование | Озони-рование | Активи-рованный уголь | Ионный обмен | Мемб-ранные техно-логии |
| 1 | Мышьяк | ++ | +++ | +++ | |||
| 2 | Нитраты | +++ | +++ | ||||
| 3 | Нитриты | +++ | + | ||||
| 4 | Кадмий | +++ | +++ | +++ | |||
| 5 | Ртуть | +++ | +++ | +++ | |||
| 6 | Бензол | +++ | +++ | ||||
| 7 | Четырех-хлористый углерод | +++ | |||||
| 8 | 1,2-дихлор- бензол | +++ | +++ | ||||
| 9 | 1,2-дихлор- этан | +++ | |||||
| 10 | Этил-бензол | + | +++ | +++ | + | ||
| 11 | N-нитрозо-диметил-амин | + | |||||
| 12 | Пента-хлорфенол | +++ | ++ | ||||
| 13 | Толуол | +++ | +++ | ||||
| 14 | Ксилолы | +++ | |||||
| 15 | Стирол | ++ | +++ | + | |||
| 16 | Циано-бактерии | +++ | +++ | ||||
| 17 | Циано-токсины | +++ | +++ | +++ |
Примечание: + - удаление 20%; ++ - удаление 50%; +++ - удаление до 80%.
|
|
|
Приложение 3 Риск развития канцерогенных эффектов от ряда веществ, вероятно присутствующих в питьевой воде
| № п.п. | Вещество | ПДК, мг/дм3 | Канцероген- ный потенциал (SFО) | Референтная доза, мг/кг | Индивидуаль-ный канцерогенный пожизненный риск (СR) |
| 1 | Акрилонитрил | 2 | 0.54 | 0.04 | 1.3·10-2 |
| 2 | Акриламид* | 0.01 | 4.5 | 0.0002 | 5.3·10-4 |
| 3 | Акриламид** | 0.0001 | 4.5 | 0.0002 | 5.3·10-6 |
| 4 | Винилхлорид | 0.005 | 1.9 | 0.00005 | 1·10-4 |
| 5 | Мышьяк * | 0.05 | 1.5 | 0.0003 | 8.7·10-4 |
| 6 | Мышьяк ** | 0.01 | 1.5 | 0.0003 | 1.76·10-4 |
| 7 | Свинец* | 0.03 | 0.047 | 0.0035 | 1.6·10-5 |
| 8 | Свинец** | 0.01 | 0.047 | 0.0035 | 5.5·10-6 |
| 9 | Дихлорметан | 0.02 | 0.0075 | 0.06 | 1.8·10-6 |
| 10 | Хлороформ* | 0.2 | 0.0061 | 0.01 | 1.4·10-5 |
| 11 | Хлороформ** | 0.06 | 0.0061 | 0.01 | 4.3·10-6 |
| 12 | Дибромхлорметан | 0.03 | 0.084 | 0.02 | 2.96·10-5 |
| 13 | Бромдихлорметан | 0.03 | 0.062 | 0.02 | 2.2·10-5 |
| 14 | Бензол* | 0.01 | 0.055 | 0.003 | 6.5·10-6 |
| 15 | Бензол** | 0.001 | 0.055 | 0.003 | 6.5·10-7 |
| 16 | 2,3,7,8 Тетрахлор- дибензо-п-диоксин* | 1пг/л | 150000 | 1.10-9 | 1.8.10-9 |
| 17 | Кадмий | 0.001 | 0.38 | 0.0005 | 4.5·10-6 |
| 18 | Броматы | 0.01 | 0.7 | 0.004 | 8.2·10-5 |
Примечание: * - ПДК по СанПиН 2.1.4.1074-01;** - ПДК по ГН 2.1.5.1315-03.
Приложение 4 Некоторые вещества, образующиеся в процессе водоподготовки (транспортировки) питьевой воды)*
| № п/п | Вещество | Гигиенический норматив |
| 1. | Хлороформ (к 2В) | 0,06 |
| 2. | Бромдихлорметан (к 2В) | 0,03 |
| 3. | Бромоформ (к 3) | 0,1 |
| 4. | Бутиловый спирт | 0,1 |
| 5. | Винилхлорид | 0,0003 |
| 6. | Диметилфталат | 0,3 |
| 7. | Диоктилфталат | 1,6 |
| 8. | Дихлоруксусная кислота | 0,05 |
| 9. | 1,2-дихлорэтан (к) | 0,003 |
| 10. | Ди(2-этилгексил) фталат (к 3) | 0,008 |
| 11. | Ди(2-этилгексил) адипинат (к 3) | 0,08 |
| 12. | Дибромхлорметан (к 2В) | 0,03 |
| 13. | Микроцистин | 0,001 |
| 14. | Хлорит | 0,2 |
| 15. | Тетрахлорметан (к) | 0,002 |
| 16. | Тетрахлорэтан (к) | 0,01 |
| 17. | Пентахлорфенол (ПХФ) (к 2В) (и) | 0,009 |
| 18. | Толуол | 0,5 |
| 19. | Цианиды | 0,07 |
| 20. | Этилбензол (к 2В) | 0,002 |
| 21. | Эпихлоргидрин (к 2А) | 0,0001 |
|
|
|
Примечание)* -более полный перечень веществ будет представлен в ГН «Гигиенические нормативы качества и безопасности воды систем централизованного питьевого водоснабжения»; (к) – канцероген, (2В) - канцероген по МАИР; (В2) - (по ЕРА);(р) - обладает репродуктивной токсичностью;(и) - влияет на иммунную систему.
Приложение 5 Информация по существующим водопроводным сооружениям очистки поверхностных вод
| Оценочные данные по удельной себестоимости воды, на куб.м подготовленной воды | Удельные данные по расходу электроэнергии на станции водоподготовки, кВт ч/м3 | Удельная стоимость используемых реагентов в процессе водоподготовки, руб./м3 | |
| Сверхмалые | 29÷36 | 0,64÷7,8 | 25,7÷27 |
| Малые | 11,23÷36,6 | 1,22÷5,48 | 0,64÷4,1 |
| Небольшие | 8,1÷22,4 | 0,15÷0,834 | 0,15÷6,3 |
| Средние | 7,4÷39,77 | 0,095÷2,11 | 0,012÷3,5 |
| Большие | 7,85÷19,09 | 0,315÷2 | 0,65÷4,17 |
| Крупные | 4,06÷12,83 | 0,17÷1,9 | 0,88÷4,04 |
| Информация по существующим водопроводным сооружениям очистки подземные вод | |||
| Оценочные данные по удельной себестоимости воды, на куб.м подготовленной воды | Удельные данные по расходу электроэнергии на станции водоподготовки, кВт ч/м3 | Удельная стоимость используемых реагентов в процессе водоподготовки, руб./м3 | |
| Сверхмалые | 6,19÷30 | 0,03÷8 | безреагентное/0,04 |
| Малые | 0,4÷40,73 | 0,1÷4,1 | безреагентное/0,5÷7 |
| Небольшие | 0,51÷18,64 | 0,044÷6,26 | безреагентное/0,04÷7,71 |
| Средние | 0,72÷38,5 | 0,01÷6,26 | 0,05÷2,13 |
| Большие | 0,09÷30 | 0,006÷2 | безреагентное/0,62÷4,17 |
| Крупные | 5,25 | 0,34 | 0,2 |
