Оценка влияния токсинов органического происхождения на обработку природной воды
|
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1 Состояние источников поверхностного водоснабжения 5
1.1 Качество воды поверхностных источников водоснабжения 5
1.2 Характеристика основных микроорганизмов, обитающих в природной воде 10
1.3 Цианобактерии (сине-зеленые водоросли), их роль и опасность 16
1.4 Выводы по главе 1 19
Глава 2 Современные методы очистки воды от биологического загрязнения 21
2.1 Основные технологические схемы очистки воды поверхностных источников 21
2.2 Применяемые в России технологические схемы 33
2.3 Технология хлорирования 38
2.4 Технология ультрафиолетовой обработки воды 48
2.5 Технологии ультразвукового обеззараживания 58
2.6 Выводы по главе 2 68
3 Рекомендации по борьбе с загрязнением природных вод токсичными продуктами жизнедеятельности микроорганизмов 70
3.1 Анализ существующей технологической схемы водоочистки Автоградводоканал 70
3.2 Рекомендации по очистке водоисточника 76
3.3 Выводы по главе 3 83
Список используемых источников 85
Глава 1 Состояние источников поверхностного водоснабжения 5
1.1 Качество воды поверхностных источников водоснабжения 5
1.2 Характеристика основных микроорганизмов, обитающих в природной воде 10
1.3 Цианобактерии (сине-зеленые водоросли), их роль и опасность 16
1.4 Выводы по главе 1 19
Глава 2 Современные методы очистки воды от биологического загрязнения 21
2.1 Основные технологические схемы очистки воды поверхностных источников 21
2.2 Применяемые в России технологические схемы 33
2.3 Технология хлорирования 38
2.4 Технология ультрафиолетовой обработки воды 48
2.5 Технологии ультразвукового обеззараживания 58
2.6 Выводы по главе 2 68
3 Рекомендации по борьбе с загрязнением природных вод токсичными продуктами жизнедеятельности микроорганизмов 70
3.1 Анализ существующей технологической схемы водоочистки Автоградводоканал 70
3.2 Рекомендации по очистке водоисточника 76
3.3 Выводы по главе 3 83
Список используемых источников 85
Очистка воды до качества пригодного для питьевых нужд, является одной из важных и трудных задач современности. С ростом городов растет потребность в воде. Помимо этого растет количество производств и их потребность в воде также растет и должна удовлетворяться.
В то же время, в последние десятилетия наука сделала огромный прорыв, в следствии чего появилось множество новых изобретений. Появились новые вещества и материалы, появилось множество новых производств, в сельском хозяйстве появились новые сорта растений и новые удобрения. Это все сильно увеличило воздействие на климат и природу в целом, и качество водоемов в отдельности. Водоемов, пригодных для добычи воды для хозяйственно-питьевых нужд становится все меньше. Кроме того наблюдается снижение качества воды как в поверхностных, так и в подземных источниках.
Не смотря на это, вода, пригодная для питья должна соответствовать требованиям по мутности, цветности, составу и количеству примесей и т.д.
Чтобы соответствовать этим требованиям вода на станциях водоподготовки проходит определенный процесс очистки. Как правило традиционная технология очистки включает реагентную обработку, отстаивание, фильтрование и осветление.
Однако не стоит забывать о том, что в результате деятельности человека могли появиться новые вещества, в том числе вредные для человека, в связи с чем нормативные документы должны постоянно обновляться.
Тема диссертации - Оценка влияния токсинов органического происхождения на обработку питьевой воды.
Цель - выбор метода очистки воды от токсинов органического происхождения.
Задачи: 1) Оценка существующих нормативных документов.
2) Анализ существующих технологий очистки природной воды из поверхностных источников.
3) Разработка технологической схемы по очистке природной воды от токсинов органического происхождения.
Научная новизна заключается в следующем:
• выполнении анализа существующих методов обработки природной води и анализе их возможности к очистке воды от токсинов органического происхождения;
• в описании методов улучшения существующей технологической схемы обработки воды поверхностных источников;
• в разработке рекомендаций по снижению воздействия на поверхностные источники цианобактерий.
Практическая значимость заключается в разработке рекомендаций по улучшению действующей технологической схемы водоподготовки и рекомендаций по улучшению качества воды поверхностного водоисточника.
Данная магистерская работа выполнена в соответствии с действующими нормативными документами и представляет собой данные по оценке влияния токсинов органического происхождения на качество обрабатываемой воды и процесс водоподготовки.
Структура и объем диссертации: научная работа состоит из введения, трех глав, выводов, библиографии из 35 источников. Полный объем диссертации 89 страницы машинописного текста, включая 31 иллюстрацию и 8 таблиц.
В то же время, в последние десятилетия наука сделала огромный прорыв, в следствии чего появилось множество новых изобретений. Появились новые вещества и материалы, появилось множество новых производств, в сельском хозяйстве появились новые сорта растений и новые удобрения. Это все сильно увеличило воздействие на климат и природу в целом, и качество водоемов в отдельности. Водоемов, пригодных для добычи воды для хозяйственно-питьевых нужд становится все меньше. Кроме того наблюдается снижение качества воды как в поверхностных, так и в подземных источниках.
Не смотря на это, вода, пригодная для питья должна соответствовать требованиям по мутности, цветности, составу и количеству примесей и т.д.
Чтобы соответствовать этим требованиям вода на станциях водоподготовки проходит определенный процесс очистки. Как правило традиционная технология очистки включает реагентную обработку, отстаивание, фильтрование и осветление.
Однако не стоит забывать о том, что в результате деятельности человека могли появиться новые вещества, в том числе вредные для человека, в связи с чем нормативные документы должны постоянно обновляться.
Тема диссертации - Оценка влияния токсинов органического происхождения на обработку питьевой воды.
Цель - выбор метода очистки воды от токсинов органического происхождения.
Задачи: 1) Оценка существующих нормативных документов.
2) Анализ существующих технологий очистки природной воды из поверхностных источников.
3) Разработка технологической схемы по очистке природной воды от токсинов органического происхождения.
Научная новизна заключается в следующем:
• выполнении анализа существующих методов обработки природной води и анализе их возможности к очистке воды от токсинов органического происхождения;
• в описании методов улучшения существующей технологической схемы обработки воды поверхностных источников;
• в разработке рекомендаций по снижению воздействия на поверхностные источники цианобактерий.
Практическая значимость заключается в разработке рекомендаций по улучшению действующей технологической схемы водоподготовки и рекомендаций по улучшению качества воды поверхностного водоисточника.
Данная магистерская работа выполнена в соответствии с действующими нормативными документами и представляет собой данные по оценке влияния токсинов органического происхождения на качество обрабатываемой воды и процесс водоподготовки.
Структура и объем диссертации: научная работа состоит из введения, трех глав, выводов, библиографии из 35 источников. Полный объем диссертации 89 страницы машинописного текста, включая 31 иллюстрацию и 8 таблиц.
Выводы по главе 1.
В настоящее время биологическое загрязнение поверхностных вод не воспринимается в качестве первоочередной проблемы при обработке природной воды.
При анализе существующих отечественных нормативных документов было выявлено, что в них содержатся только нормы только на фитопланктон и патогенные бактерии. При проверке качества воды учитываются далеко не все показатели, часто ПДК увеличивают на местном уровне. В нормативных документах нет норм на содержание в воде токсинов, вырабатываемых цианобактериями, такими как микроциснин, неодулярин и т.д. При этом данная проблема была достаточно давно поднята за рубежом. Всемирная организация здравоохранения давно имеет рекомендованные ПДК на микроцистин. Это было вызвано зарегистрированными случаями отравления токсинами по всему миру. Однако даже за рубежом нет ПДК на прочие токсины. Это обусловлено тем, что микроцистин является одним из наиболее опасных и наиболее распространенных токсинов.
Анализ литературных источников показывает, что в научном мире проблема токсичного цветения водоемов встает все острее. Встает вопрос опасности и необходимости цианобактерий. Эти древние организмы являются продуцентами кислорода, однако в период массового цветения данные бактерии представляют опасность для других организмов в том числе и для людей. В период активного размножения сине-зеленых водорослей в связи с увеличением количества органического загрязнения вода может не соответствовать требуемому качеству.
Данная проблема может быть связана как с возрастающей нагрузкой на сооружения водоочистки, так и с устаревшими или неэффективными технологиями водоочистки. Это влечет за собой необходимость изучения современных методов борьбы с биологическими загрязнениями и оценки их эффективности.
Выводы по главе 2.
Очистка воды даже от отдельного типа загрязнения представляет очень сложный процесс. Даже если учитывать очистку воды от загрязнений природного характера требуется учитывать несколько различных типов процессов.
При этом следует учитывать преимущества и недостатки каждого отдельного типа установок. Следует учитывать сочетание различных установок для организации полного процесса водоочистки. При этом не существует абсолютно универсальных решений по обеззараживанию воды, так как даже органическое загрязнение отличается в каждом водоисточнике.
Для разработки наиболее рациональной схемы водоочистки требуется работать в двух направлениях:
1. Удаление из воды токсичных микроорганизмов;
2. Удаление продуктов жизнедеятельности токсичных организмов, опасных для потребителя.
Выводы по главе 3.
Рассмотрев проблему на примере технологической схемы, используемой ООО «Автоградводоканал» и Куйбышевского водохранилища, являющегося источником воды для указанной станции водоподготовки, были даны рекомендации по улучшению действующей технологической схемы и качества воды водоисточника.
Для улучшения технологической схемы было предложено внесение в ее состав установки озонирования вместо установки ультрафиолетового обеззараживания, что повысит эффективность водоподготовки. Для того, что бы устанить побочные продукты процесса озонирования с схему был добавлен фильтр использующий в качестве фильтрующего материалла активный уголь.
Однако без мер по улучшению качества водоисточника отсутствует гарантия того, что качество воды водохранилища не ухудшится. Для снижения количества цианобактерий в водоисточнике с учетом его размеров наиболее эффективными будут естественные методы борьбы. Увеличение количества высшей водной растительности поможет задержать на дне зимующие формы цианобактерий, а также снизит количество питательных веществ, задерживая их на дне. При этом необходимо снизить поступление в водоем азота и фосфора, поступающих в водоем с дождями и талыми водами, а также в следствии антропогенного воздействия человека. Для этого требуется провести мониторинг эффективности действующих станций водоочистки на всем протяжении водохранилища и его притоков.
В настоящее время биологическое загрязнение поверхностных вод не воспринимается в качестве первоочередной проблемы при обработке природной воды.
При анализе существующих отечественных нормативных документов было выявлено, что в них содержатся только нормы только на фитопланктон и патогенные бактерии. При проверке качества воды учитываются далеко не все показатели, часто ПДК увеличивают на местном уровне. В нормативных документах нет норм на содержание в воде токсинов, вырабатываемых цианобактериями, такими как микроциснин, неодулярин и т.д. При этом данная проблема была достаточно давно поднята за рубежом. Всемирная организация здравоохранения давно имеет рекомендованные ПДК на микроцистин. Это было вызвано зарегистрированными случаями отравления токсинами по всему миру. Однако даже за рубежом нет ПДК на прочие токсины. Это обусловлено тем, что микроцистин является одним из наиболее опасных и наиболее распространенных токсинов.
Анализ литературных источников показывает, что в научном мире проблема токсичного цветения водоемов встает все острее. Встает вопрос опасности и необходимости цианобактерий. Эти древние организмы являются продуцентами кислорода, однако в период массового цветения данные бактерии представляют опасность для других организмов в том числе и для людей. В период активного размножения сине-зеленых водорослей в связи с увеличением количества органического загрязнения вода может не соответствовать требуемому качеству.
Данная проблема может быть связана как с возрастающей нагрузкой на сооружения водоочистки, так и с устаревшими или неэффективными технологиями водоочистки. Это влечет за собой необходимость изучения современных методов борьбы с биологическими загрязнениями и оценки их эффективности.
Выводы по главе 2.
Очистка воды даже от отдельного типа загрязнения представляет очень сложный процесс. Даже если учитывать очистку воды от загрязнений природного характера требуется учитывать несколько различных типов процессов.
При этом следует учитывать преимущества и недостатки каждого отдельного типа установок. Следует учитывать сочетание различных установок для организации полного процесса водоочистки. При этом не существует абсолютно универсальных решений по обеззараживанию воды, так как даже органическое загрязнение отличается в каждом водоисточнике.
Для разработки наиболее рациональной схемы водоочистки требуется работать в двух направлениях:
1. Удаление из воды токсичных микроорганизмов;
2. Удаление продуктов жизнедеятельности токсичных организмов, опасных для потребителя.
Выводы по главе 3.
Рассмотрев проблему на примере технологической схемы, используемой ООО «Автоградводоканал» и Куйбышевского водохранилища, являющегося источником воды для указанной станции водоподготовки, были даны рекомендации по улучшению действующей технологической схемы и качества воды водоисточника.
Для улучшения технологической схемы было предложено внесение в ее состав установки озонирования вместо установки ультрафиолетового обеззараживания, что повысит эффективность водоподготовки. Для того, что бы устанить побочные продукты процесса озонирования с схему был добавлен фильтр использующий в качестве фильтрующего материалла активный уголь.
Однако без мер по улучшению качества водоисточника отсутствует гарантия того, что качество воды водохранилища не ухудшится. Для снижения количества цианобактерий в водоисточнике с учетом его размеров наиболее эффективными будут естественные методы борьбы. Увеличение количества высшей водной растительности поможет задержать на дне зимующие формы цианобактерий, а также снизит количество питательных веществ, задерживая их на дне. При этом необходимо снизить поступление в водоем азота и фосфора, поступающих в водоем с дождями и талыми водами, а также в следствии антропогенного воздействия человека. Для этого требуется провести мониторинг эффективности действующих станций водоочистки на всем протяжении водохранилища и его притоков.
Подобные работы
- РАЗРАБОТКА СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЙСОДЕРЖАЩЕГО МОНТМОРИЛЛОНИТА
Магистерская диссертация, химия. Язык работы: Русский. Цена: 4980 р. Год сдачи: 2018