Рассылка

Для того, чтобы получать уведомления о новых номерах журнала, оставьте свой E-mail адрес.



МЕТОДИКА ОЦЕНКИ САМООЧИЩАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ВОДОЕМА ПРИ ВЛИЯНИИ СТОКОВ СУЛЬФАТ-ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Авторы: М.С. Строганова, Н.А. Жильникова

В работе предложена трехкомпонентная модель биохимического окисления органического вещества, описывающая формирование качества воды участка водного бассейна и учитывающая не только специфичные показатели для стоков конкретного производства, но и наличие, а также видовой состав микроорганизмов, участвующих в процессах окисления органических веществ. Данная модель основана на уже существующей бимолекулярной модели биохимического окисления Шишкина А.И. С целью совершенствования данного подхода в математическую модель введен коэффициент учета микроорганизмов, отражающий скорость окисления органического вещества. Для расчета коэффициента учета микроорганизмов предложен алгоритм идентификации параметров модели биохимического окисления органических веществ. Представлены результаты исследований сточных вод сульфат-целлюлозного производства по сезонам и показателям растворенного кислорода, численности микроорганизмов и органических соединений, специфичных для данного типа стоков. Дан прогноз и сделана оценка качества природной воды озера в месте начального и основного разбавления сточных вод с использованием методов математического моделирования процессов биохимического окисления органического вещества. На основе разработанной модели сформирована методика оценки самоочищающей способности водоема, которая позволяет оценить допустимый уровень сброса загрязняющих веществ в водоем и сократить платежи за негативное воздействие сточных вод сульфат-целлюлозного предприятия на водный объект на 25-99% в зависимости от природы вещества и от сезона года. В качестве примера рассмотрены специфические вещества, которые контролируются в месте выпуска сточных вод сульфат-целлюлозного предприятия и в контрольном створе водного объекта – БПКполн, метанол и лигнин сульфатный. Предложенные в работе модель и методика позволяют увеличить норматив сброса загрязняющих веществ в соответствии с реальной способностью водоема к самоочищению, а также снизить годовое значение платы за негативное воздействие на окружающую среду для показателей, отражающих органические вещества, за счет уменьшения платежей за сверхнормативный сброс.

Ключевые слова: трехкомпонентная модель биохимического окисления органического вещества, методика оценки самоочищающей способности водоема, сульфат-целлюлозное предприятие, сточные воды сульфат-целлюлозного производства.

 

METHODOLOGY FOR ASSESSING THE SELF-PURIFYING CAPACITY OF WATER BODY UNDER THE INFLUENCE OF SULFATE-PULP PRODUCTION EFFLUENT

The paper proposes a three-component model of biochemical oxidation of organic matter, describing the formation of water quality in a water basin area and taking into account not only specific indicators for effluents of a particular production, but also the presence and species composition of microorganisms involved in the processes of oxidation of organic substances. This model is based on the already existing bimolecular model of biochemical oxidation by Professor A.I. Shishkin. In order to improve this approach, a coefficient of accounting for microorganisms was introduced into the mathematical model, reflecting the rate of oxidation of organic matter. An algorithm for identifying parameters of the model of biochemical oxidation of organic substances is proposed to calculate the coefficient of accounting for microorganisms. The results of studies of wastewater from sulfate-pulp production by seasons and indicators of dissolved oxygen, the number of microorganisms and organic compounds specific to this type of wastewater are presented. A forecast is given and an assessment of the quality of the natural water of the lake at the site of the initial and main dilution of wastewater is made using methods of mathematical modeling of the processes of biochemical oxidation of organic matter. Based on the developed model, a methodology for assessing the self-cleaning ability of a reservoir has been formed, which allows assessing the permissible level of discharge of pollutants into the reservoir and reducing payments for the negative impact of wastewater from a sulfate-pulp enterprise on a water body by 25-99%, depending on the nature of the substance and the season of the year. As an example, the specific substances that are controlled at the wastewater discharge site of a sulfate-pulp enterprise and in the control section of a water body - BODtot, methanol and sulfate lignin – are considered. The model and methodology proposed in the work allow to increase the standard of discharge of pollutants in accordance with the actual ability of the reservoir to self-purification, as well as to reduce the annual value of the fee for negative environmental impact for indicators reflecting organic substances by reducing payments for excess discharge.

Keywords: three-component model of biochemical oxidation of organic matter, methodology for assessing the self-purification capacity of a water body, sulfate-pulp plant, wastewater of sulfate-pulp production.