Анализ эффективности очистки сточных вод в городе Орёл и Орловском муниципальном округе

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические и нормативно-правовые основы охраны водных объектов в Российской Федерации

1.1. Эволюция отечественных подходов к нормированию антропогенного воздействия на гидросферу

1.2. Законодательная база и государственные стандарты в области очистки городских сточных вод

1.3. Научно-методические принципы оценки эффективности работы очистных сооружений в системе экомониторинга

Глава 2. Геоэкологическая характеристика системы водоотведения в городе Орёл и Орловском муниципальном округе

2.1. Природно-климатические и гидрологические факторы формирования стока в городе Орёл и Орловском муниципальном округе

2.2. Техническое состояние и структура инженерных сетей водоотведения города Орла и Орловского муниципального округа

2.3. Анализ качественного состава сточных вод, поступающих на очистку от различных категорий абонентов

Глава 3. Экспериментальная оценка эффективности очистки и пути минимизации экологического ущерба

3.1. Оценка эффективности удаления приоритетных загрязняющих веществ на ступенях механической и биологической очистки

3.2. Исследование влияния сбросов сточных вод на гидрохимический режим и санитарное состояние реки Оки

3.3. Технологические и управленческие решения по совершенствованию системы очистки сточных вод в регионе

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Анализ эффективности очистки сточных вод в городе Орёл и Орловском муниципальном округе

ВВЕДЕНИЕ

Проблема очистки сточных вод урбанизированных территорий занимает одно из центральных мест в системе природоохранной деятельности Российской Федерации. В условиях усиливающейся антропогенной нагрузки на водные объекты особую актуальность приобретает обеспечение экологически безопасного функционирования систем водоотведения, предотвращение деградации поверхностных водотоков, сохранение качества вод для хозяйственно-питьевого и рекреационного водопользования. Город Орёл и Орловский муниципальный округ, расположенные в бассейне реки Оки — крупнейшего притока Волги, — представляют собой типичный пример урбанизированной территории Центрального федерального округа с развитой промышленностью, высокой плотностью населения и значительными объемами формирования коммунальных и производственных стоков. Эффективность работы очистных сооружений напрямую влияет на гидрохимический режим реки Оки, санитарное состояние водных экосистем, условия водоснабжения населения нижележащих районов и биоразнообразие водных биоценозов.

Современное состояние очистных сооружений города Орла характеризуется рядом технических и технологических проблем, связанных с устареванием инженерной инфраструктуры, недостаточной производительностью отдельных секций биологической очистки, нарушением режимов работы аэротенков, накоплением избыточного активного ила, неполным удалением биогенных элементов — соединений азота и фосфора. В условиях ужесточения природоохранного законодательства и введения новых нормативов качества сточных вод, сбрасываемых в водные объекты рыбохозяйственного значения, возрастают требования к технологической надежности и экологической эффективности систем водоотведения. Оценка реального качества очистки, выявление узких мест технологического процесса, разработка научно обоснованных рекомендаций по модернизации очистных сооружений становятся важными задачами прикладной экологии и природопользования.

Степень разработанности проблемы в отечественной науке определяется исследованиями ведущих научных центров — Института водных проблем РАН, НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина, Московского государственного университета природообустройства, региональных вузов и проектных институтов. Значительный вклад в развитие теории и практики очистки городских сточных вод внесли российские ученые, разработавшие современные методы биологической очистки, нормирования антропогенного воздействия на водные объекты, экологического мониторинга качества вод. Вместе с тем, специфика геоэкологических условий Орловской области, особенности качественного состава местных сточных вод, региональные факторы функционирования систем водоотведения изучены недостаточно полно, что определяет необходимость проведения детального исследования эффективности очистки на конкретном объекте с учетом природно-климатических, гидрологических и техногенных факторов.

Цель выпускной квалификационной работы — комплексная оценка эффективности функционирования системы очистки сточных вод города Орла и Орловского муниципального округа и разработка научно обоснованных рекомендаций по минимизации негативного воздействия на водные объекты.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

• проанализировать эволюцию отечественных подходов к нормированию антропогенного воздействия на гидросферу и современную законодательную базу в области очистки городских сточных вод;
• дать геоэкологическую характеристику системы водоотведения города Орла и Орловского муниципального округа с учетом природно-климатических и гидрологических факторов формирования стока;
• исследовать качественный состав сточных вод, поступающих на очистку от различных категорий абонентов, и оценить соответствие их характеристик проектным параметрам очистных сооружений;
• провести экспериментальную оценку эффективности удаления приоритетных загрязняющих веществ на ступенях механической и биологической очистки;
• исследовать влияние сбросов очищенных сточных вод на гидрохимический режим и санитарное состояние реки Оки в зоне воздействия выпуска;
• разработать технологические и управленческие решения по совершенствованию системы очистки сточных вод в регионе.

Объект исследования — система водоотведения и очистные сооружения города Орла и Орловского муниципального округа.

Предмет исследования — процессы удаления загрязняющих веществ на этапах механической и биологической очистки сточных вод и их экологическая эффективность.

Методологическая база исследования включает теоретические основы экологии водных экосистем, гидробиологии, санитарной гидрохимии, инженерной экологии. В работе применялись инструментальные методы — аналитическое определение концентраций загрязняющих веществ в пробах сточных вод методами фотоколориметрии, титриметрии, потенциометрии в соответствии с аттестованными методиками ПНД Ф; расчетные методы — определение степени очистки по отдельным показателям, расчет удельной биологической нагрузки на активный ил, оценка кратности разбавления сточных вод в водном объекте. Нормативно-техническая база представлена Федеральным законом № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», Федеральным законом № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания», Приказом Минсельхоза России № 552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения». Источниковую базу составили данные производственного экологического контроля МУП «Орелводоканал», результаты собственных экспериментальных исследований, материалы государственного мониторинга водных объектов Окского бассейнового водного управления Федерального агентства водных ресурсов.

Научная новизна исследования заключается в получении актуальных данных об эффекти

…