Полное руководство по инженерно-экологическим задачам водоподготовки и очистки сточных вод: Ответы на билеты государственного экзамена

В условиях нарастающего дефицита чистой воды и ужесточения экологических стандартов, задачи водоподготовки и очистки сточных вод приобретают стратегическое значение. Согласно данным последних лет, до 80% всех мировых заболеваний так или иначе связаны с качеством питьевой воды, а объемы сброса неочищенных или недостаточно очищенных стоков продолжают оказывать колоссальное давление на водные экосистемы. Инженерно-экологические решения в этой области являются краеугольным камнем устойчивого развития, обеспечивая не только сохранение природных ресурсов, но и здоровье населения, а также стабильность промышленных процессов.

Данное руководство призвано стать надёжным компасом для студентов и специалистов в области охраны окружающей среды, предлагая комплексные и глубоко обоснованные ответы на типовые инженерно-экологические задачи, часто встречающиеся на государственных экзаменах. Мы погрузимся в мир технологических схем, методик расчетов материального баланса, проектирования аппаратов и оценки экономической эффективности, превращая каждый экзаменационный вопрос в полноценный аналитический кейс. Цель — не просто предоставить готовые решения, но и сформировать системное понимание процессов, лежащих в основе современного водопользования и водоотведения.

Определения и нормативные требования к качеству воды в РФ

Прежде чем приступить к решению инженерных задач, необходимо заложить прочный фундамент понимания ключевых терминов и нормативных требований, которые регламентируют всю деятельность в сфере водоподготовки и очистки сточных вод. Без чёткого определения границ и стандартов, любые технологические или экономические расчёты будут лишены практического смысла, что в конечном итоге ставит под угрозу безопасность окружающей среды и здоровье человека.

Основные термины и понятия

В контексте экологической инженерии каждый термин несёт в себе глубокий смысл и определяет вектор дальнейших действий.

Водоподготовка — это сложный многоступенчатый процесс обработки воды, забираемой из природных источников (рек, озёр, подземных водоносных горизонтов), с целью приведения её качественных характеристик в соответствие с требованиями конкретных потребителей. Это может быть питьевая вода для коммунально-бытового сектора, техническая вода для промышленных предприятий (где важно предотвратить образование накипи, коррозию оборудования или загрязнение продукции), или вода для ирригации. Основная цель — удалить из воды грубодисперсные, коллоидные примеси, растворенные соли, газы, а также обеззаразить её.

Очистка сточных вод — это комплекс технологических мероприятий, направленных на удаление загрязняющих веществ (органических, неорганических, биологических) из бытовых, промышленных и ливневых стоков перед их сбросом в водные объекты или повторным использованием. Это критически важный процесс для предотвращения деградации водных экосистем и сохранения биоразнообразия.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) — это краеугольный камень экологического нормирования. ПДК представляет собой максимально допустимое количество химического вещества в воде (или любой другой среде), которое при ежедневном и длительном воздействии на человека (на протяжении всей его жизни, включая будущие поколения) не оказывает прямого или косвенного неблагоприятного воздействия на его здоровье и не ухудшает гигиенические условия водопользования. Это гарантирует безопасность питьевой воды и сохранение экологического благополучия водоёмов.

Временно допустимая концентрация (ВДК) — это временный норматив, устанавливаемый в случаях, когда разработка ПДК ещё не завершена или в условиях ограниченной информации о токсичности вещества. ВДК действует до момента утверждения постоянной ПДК и используется для оперативного регулирования сбросов и качества воды.

Взвешенные вещества — это разнородные твёрдые частицы, находящиеся в воде во взвешенном состоянии. Их происхождение может быть природным (частицы глины, песка, ила, растительные остатки, микроорганизмы) или техногенным (частицы металлов, нефтепродуктов, волокна, продукты коррозии). Взвешенные вещества влияют на мутность, прозрачность, цветность воды, её светопроницаемость, температурный режим и могут вызывать заиление водоёмов, снижая их биологическую продуктивность и ухудшая качество воды.

Железо общее (Fe) — это суммарное содержание всех форм железа, присутствующих в воде. Оно включает двухвалентное железо (Fe²⁺), которое обычно находится в растворённом виде в подземных водах, придавая им характерный металлический привкус; трёхвалентное железо (Fe³⁺), образующееся при окислении Fe²⁺ кислородом воздуха и выпадающее в осадок в виде хлопьев гидроксида железа; а также коллоидное, бактериальное и органически связанное железо. Избыток железа в воде приводит к окрашиванию воды в рыжеватый цвет, образованию осадка, пятен на сантехнике и белье, а также может вызывать сбои в работе промышленных систем, что повышает эксплуатационные расходы и снижает качество продукции.

Нормативно-правовая база РФ

Нормативное регулирование в Российской Федерации является динамичным и постоянно обновляемым полем, где центральную роль играют следующие документы:

• СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания». Этот документ является основополагающим для определения качества питьевой воды. Он устанавливает строгие гигиенические нормативы для целого ряда показателей, включая химические, микробиологические и органолептические. Согласно СанПиН 1.2.3685-21:
  • ПДК для железа (по Fe, суммарно) в питьевой воде составляет 0,3 мг/л. Это требование направлено на предотвращение как негативного влияния на здоровье, так и ухудшения органолептических свойств воды (цветность, мутность, привкус).
  • Содержание взвешенных веществ неприродного происхождения (хлопья гидроксидов металлов, частички асбеста, стекловолокна, базальта, капрона, лавсана) в питьевой воде не допускается. Для взвешенных веществ природного происхождения устанавливаются косвенные требования через показатели мутности, которые регламентируют оптические свойства воды и, соответственно, содержание мелкодисперсных частиц.
• Постановление Правительства РФ от 29.07.2013 № 644 «Об утверждении Правил холодного водоснабжения и водоотведения…». Этот нормативный акт регламентирует порядок сброса сточных вод в централизованные системы водоотведения. Он устанавливает максимально допустимые значения концентраций загрязняющих веществ, что позволяет предотвратить негативное воздействие на инфраструктуру водоотведения и очистные сооружения.
  • Для взвешенных веществ, сбрасываемых в централизованные общесплавные и бытовые системы водоотведения, максимальное допустимое значение составляет 300 мг/дм³. Это требование учитывает возможности городских очистных сооружений и предотвращает их перегрузку.

Помимо СанПиН и Постановления Правительства, существуют также требования к качеству воды при сбросе в водные объекты, которые регламентируются другими нормативными актами и региональными стандартами. Важно помнить, что при сбросе сточных вод в водные объекты содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться более чем на 0,25 мг/дм³ для водных объектов рекреационного водопользования и более чем на 0,75 мг/дм³ в черте населенных мест. Для водных объектов с высоким естественным содержанием взвешенных веществ (более 30 мг/л в межень) допускается увеличение их содержания в пределах 5% от фонового значения.

Эти нормативы формируют основу для проектирования, эксплуатации и контроля систем водоподготовки и очистки сточных вод, определяя целевые показатели качества и необходимые технологические решения.

Технологические схемы и методы водоподготовки и очистки сточных вод

Эффективное решение инженерно-экологических задач в области водоподготовки и очистки сточных вод невозможно без глубокого понимания разнообразных технологических подходов и методов, ведь каждый загрязнитель требует индивидуального подхода, а комбинация различных методов позволяет достичь требуемых стандартов качества воды.

Классификация методов очистки воды

Исторически сложилось, что методы очистки воды развивались от простых механических процессов к сложным физико-химическим и биологическим системам, способным удалять широкий спектр загрязнителей. Сегодня эти методы часто используются в синергии, создавая многоступенчатые технологические схемы.

Механические методы очистки представляют собой первую линию обороны против крупных и легко осаждаемых примесей. К ним относятся:

• Отстаивание: процесс, основанный на гравитационном осаждении взвешенных частиц под действием силы тяжести. Используется в отстойниках различных типов (горизонтальных, вертикальных, радиальных) для удаления песка, ила, крупных органических частиц.
• Процеживание и фильтрование: удаление взвешенных веществ путём прохождения воды через пористые среды или сетки. Включает использование решеток, сит, микрофильтров, а также зернистых загрузок (кварцевый песок, антрацит) в скорых и медленных фильтрах. Эти методы эффективно снижают мутность воды.
• Центрифугирование: разделение фаз (вода и взвешенные частицы) под действием центробежных сил, что ускоряет процесс осаждения мелкодисперсных примесей. Применяется в основном для обезвоживания осадков.

Физические методы очистки чаще всего направлены на изменение физического состояния загрязнителей или их извлечение без добавления химических реагентов. Удаление крупнофракционных механических примесей и снижение мутности являются их основной целью. Примеры включают нагрев (для дегазации), УФ-обеззараживание (для уничтожения микроорганизмов).

Химические методы очистки базируются на использовании реагентов, которые вступают в химические реакции с загрязнителями, изменяя их свойства или переводя в легкоудаляемые формы.

• Окисление: применение сильных окислителей (хлор, озон, перманганат калия) для перевода растворённых примесей (например, Fe²⁺, Mn²⁺, сероводород) в нерастворимые соединения, которые затем могут быть удалены осаждением или фильтрацией. Также используется для обеззараживания.
• Нейтрализация: регулирование pH воды путем добавления кислот или щелочей, что критически важно для дальнейших процессов очистки (например, коагуляции) или для сброса в водоёмы.

Физико-химические методы очистки сочетают физические процессы с химическим воздействием, что позволяет комплексно удалять широкий спектр загрязнителей.

• Коагуляция и флокуляция: краеугольные процессы для удаления коллоидных и мелкодисперсных взвешенных частиц. При добавлении коагулянтов (например, сульфата алюминия, хлорида железа, полиалюминийхлорида) происходит нейтрализация заряда коллоидных частиц, их укрупнение и образование хлопьев (хлопьеобразование). Флокулянты (полимеры) усиливают этот процесс, связывая мелкие хлопья в более крупные, что облегчает их последующее осаждение или фильтрацию.
• Сорбция: извлечение растворенных органических и неорганических веществ из воды с помощью адсорбентов (активированный уголь, цеолиты).
• Ионный обмен: удаление ионов солей жёсткости, тяжёлых металлов, а также других катионов и анионов с помощью ионообменных смол.

Биологические методы очистки являются основой для удаления органических загрязнений (БПК, ХПК), а также соединений азота и фосфора из сточных вод. Эти методы используют жизнедеятельность микроорганизмов (бактерий, простейших), которые в процессе метаболизма разлагают органические вещества на более простые, безвредные компоненты.

• Аэробная очистка: протекает при наличии кислорода с использованием активного ила или биоплёнки в аэротенках, биофильтрах.
• Анаэробная очистка: протекает без доступа кислорода и применяется для высококонцентрированных сточных вод, сопровождается образованием биогаза.

Технологические схемы водоподготовки для удаления железа и взвешенных веществ

Для достижения ПДК по Fe(общ) (0,3 мг/л) и взвешенным веществам в питьевой и промышленной воде применяются типовые схемы, основанные на комбинации описанных выше методов.

Типовая схема обезжелезивания и удаления взвешенных веществ:

1. Аэрация: На первом этапе вода насыщается кислородом воздуха. Это может быть осуществлено путём разбрызгивания воды в специальных башнях, через эжекторы или с использованием компрессоров. Кислород окисляет двухвалентное железо (Fe²⁺) до нерастворимого трёхвалентного гидроксида железа (Fe(OH)₃), который выпадает в осадок.
   • Химическая реакция: 4Fe(HCO₃)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃ ↓ + 8CO₂
   • Расчётный параметр: На окисление 1 мг Fe²⁺ расходуется 0,143 мг кислорода. Для эффективной и быстрой реакции содержание растворённого кислорода в воде должно быть в пределах 0,5–0,9 мг на 1 мг Fe²⁺.
2. Отстаивание: После аэрации вода поступает в отстойники, где происходит гравитационное осаждение образовавшихся хлопьев Fe(OH)₃ и других взвешенных частиц.
3. Фильтрация: Осветлённая вода направляется на скорые фильтры с зернистой загрузкой (песок, антрацит). Фильтрация удаляет остаточные взвешенные вещества и мелкие хлопья гидроксида железа, обеспечивая требуемую прозрачность и снижение концентрации железа до нормативных значений.
4. Обеззараживание: Завершающий этап, на котором вода обеззараживается хлором, гипохлоритом натрия, УФ-излучением или озоном.

Альтернативные методы обезжелезивания и удаления взвешенных веществ:

• Окисление реагентами: Вместо или в дополнение к аэрации могут использоваться сильные окислители:
  • Перманганат калия (KMnO₄): Эффективен для окисления Fe²⁺ и Mn²⁺.
  • Хлор (Cl₂) или гипохлорит натрия (NaClO): Помимо обеззараживания, также окисляют Fe²⁺.
  • Озон (O₃): Один из наиболее мощных окислителей, который одновременно обезжелезивает, деманганизирует, обесцвечивает и обеззараживает воду, улучшая её органолептические свойства.
    • Расчётный параметр: Доза озона для окисления 1 мг железа составляет 0,43 мг O₃.
• Каталитическое очищение: Применяются фильтрующие засыпки, содержащие диоксид марганца (MnO₂), который выступает в качестве катализатора, ускоряя окисление Fe²⁺ кислородом. Этот метод особенно эффективен для небольших систем.
• Метод «Виредокс»: Инновационный подход для деманганации и обезжелезивания подземных вод, основанный на обработке водоносного пласта кислородом (закачка воды, обогащённой воздухом). В пласте создаются условия для окисления и осаждения железа и марганца.
• Коагуляция и флокуляция: Применяются при высокой цветности и мутности исходной воды, а также при наличии органического железа. Эти процессы переводят мелкодисперсные и коллоидные частицы, включая органически связанное железо, в крупные хлопья, которые затем легко удаляются отстаиванием и фильтрацией.

Технологические схемы очистки сточных вод

Очистка сточных вод — это более сложный и многогранный процесс, чем водоподготовка, поскольку стоки содержат гораздо более широкий и концентрированный спектр загрязнителей.

Типовая схема очистки сточных вод:

1. Механическая очистка: Первый этап, направленный на удаление крупных нерастворённых примесей.
   • Решётки и сита: Задерживают крупный мусор, волокна, предотвращая засорение оборудования.
   • Песколовки: Удаляют минеральные примеси (песок, гравий) по принципу гравитационного осаждения.
   • Первичные отстойники: Используются для удаления взвешенных веществ, которые осаждаются в виде первичного ила. Эффективность удаления взвешенных веществ на этом этапе может достигать 50–70%.
2. Физико-химическая очистка: Применяется для удаления мелкодисперсных взвешенных веществ, коллоидов, нефтепродуктов и некоторых растворенных органических веществ.
   • Коагуляция и флокуляция: Как и в водоподготовке, эти процессы используются для агрегации мелкодисперсных частиц в крупные хлопья, которые затем удаляются в отстойниках или флотационных установках. Особенно важны для промышленных стоков.
   • Флотация: Используется для удаления лёгких взвешенных веществ, жиров, масел, нефтепродуктов, которые под действием пузырьков воздуха всплывают на поверхность в виде пены.
3. Биологическая очистка: Основной этап для удаления растворенных органических веществ (ХПК, БПК), а также соединений азота и фосфора.
   • Аэротенки: В них поддерживаются аэробные условия для жизнедеятельности активного ила, который разлагает органические загрязнения. Современные аэротенки могут иметь зоны нитрификации-денитрификации для удаления азота.
   • Биофильтры: Сточные воды пропускаются через загрузку с биоплёнкой микроорганизмов, которые также разлагают загрязнители.
   • Вторичные отстойники: После биологической очистки активный ил отделяется от очищенной воды. Часть ила возвращается в аэротенки, избыточный ил направляется на дальнейшую обработку.
4. Доочистка (третичная очистка): Применяется для достижения более высоких стандартов качества, особенно при сбросе в водоёмы с повышенными требованиями. Включает:
   • Фильтрацию: Через зернистые или мембранные фильтры для удаления остаточных взвешенных веществ и микроорганизмов.
   • Сорбцию: Для удаления специфических органических веществ, запахов, цветности.
   • Дефосфоризацию и денитрификацию: Специализированные процессы для удаления азота и фосфора.
5. Обеззараживание: Заключительный этап, обеспечивающий уничтожение патогенных микроорганизмов перед сбросом очищенных сточных вод в водоём. Используются хлорирование, УФ-облучение, озонирование.

Выбор конкретной технологической схемы и комбинации методов зависит от характеристик исходной воды или стоков, требуемых показателей качества очищенной воды, производительности сооружений и экономических факторов.

Методология расчета материального баланса для систем водоподготовки и очистки сточных вод

Материальный баланс — это не просто инструмент инженера-эколога, это фундаментальный принцип, позволяющий «увидеть» движение веществ через систему очистки, определить её эффективность и выявить потенциальные точки образования отходов или потерь. В основе этого метода лежит незыблемый закон сохранения массы.

Теоретические основы материального баланса

В сердце каждого инженерного расчёта в области экологии лежит закон сохранения массы: масса веществ, поступающих в систему, должна быть равна массе веществ, выходящих из неё, плюс масса веществ, которые накапливаются или расходуются внутри системы. Этот закон позволяет нам строго количественно описывать любой процесс, будь то осаждение загрязнителей в отстойнике или биохимическое разложение органики в аэротенке.

Для экологических систем, где происходит трансформация веществ, материальный баланс часто формулируется как:

Mвход = Mвыход + Mакк + Mрасход

Где:

• M_вход — масса входящего потока вещества (или всех веществ).
• M_выход — масса выходящего потока вещества.
• M_акк — масса вещества, аккумулированная (накопленная) в системе за определённый период времени. Если система находится в стационарном режиме, этот член равен нулю.
• M_расход — масса вещества, трансформированная или разрушенная в процессе (например, органические вещества, разложенные микроорганизмами).

Для процесса очистки сточных вод материальный баланс по конкретному загрязняющему веществу можно представить через концентрации и объёмные расходы:

Cвх · Vвх = Cвых · Vвых + Mудаленное + Mтрансформированное

Где:

• C_вх и V_вх — концентрация и объёмный расход загрязняющего вещества на входе.
• C_вых и V_вых — концентрация и объёмный расход загрязняющего вещества на выходе.
• M_{удаленное} — масса вещества, удалённого из потока (например, в виде осадка).
• M_{трансформированное} — масса вещества, которое изменило свою форму (например, азот, превращённый в газообразную форму).

Алгоритм расчета материального баланса

Расчёт материального баланса — это не одноразовая операция, а последовательный процесс, который может применяться как для всей системы очистки в целом, так и для отдельных её аппаратов.

1. Определение границ системы: Чётко обозначить, что является «входом» и «выходом» для рассматриваемого процесса или сооружения. Например, для отстойника вход — это поток воды с определённой концентрацией взвешенных веществ, выход — осветлённая вода и осадок.
2. Выбор компонента для расчёта: Определить, по какому веществу (или группе веществ) будет составляться баланс (например, взвешенные вещества, Fe²⁺, БПК, азот, фосфор).
3. Сбор исходных данных: Необходимы данные о расходах (объёмных, массовых) входящих и выходящих потоков, а также концентрациях выбранного компонента в этих потоках. Для процессов, где происходят химические реакции или биологические трансформации, потребуются данные о кинетике реакций, стехиометрии или скорости потребления/образования веществ.
4. Составление схемы потоков: Визуализировать процесс с указанием всех входящих, выходящих и внутренних потоков, а также мест образования/удаления веществ.
5. Запись уравнений материального баланса: Для каждого узла или аппарата системы записывается уравнение баланса массы.

Для процесса очистки сточных вод, включающего несколько стадий:

C · V = C1 · V1 + C2 · V2 + C3 · V3 + C4 · V4

Где:

• C · V — суммарное количество загрязняющего вещества, поступающего на очистку.
• C₁ · V₁ — количество осадка, удаляемого песколовками.
• C₂ · V₂ — количество осадка, удаляемого первичными отстойниками.
• C₃ · V₃ — количество осадка, удаляемого биологической очисткой (например, избыточный активный ил).
• C₄ · V₄ — количество загрязняющих веществ, сбрасываемых в водоём (в очищенной воде).

Расчёт эффективности очистки: Эффективность (η) очистки по конкретному компоненту является ключевым показателем и рассчитывается по формуле:

η = (Cн - Cк) / Cн · 100%

Где:

• C_н — начальная концентрация загрязняющего вещества на входе в систему или этап.
• C_к — конечная концентрация загрязняющего вещества на выходе из системы или этапа.

Особенности расчёта материального баланса по азоту и фосфору:
Для сооружений биологической очистки, особенно с удалением биогенных элементов, расчёт материального баланса по азоту и фосфору имеет свои нюансы. Он включает:

• Определение объёма зон нитрификации (окисление аммонийного азота до нитратов) и денитрификации (восстановление нитратов до газообразного азота) в аэротенках.
• Учёт баланса между трансформируемыми формами соединений азота и окислением органического вещества, поскольку эти процессы взаимосвязаны (микроорганизмы используют органику как источник энергии, а нитраты — как акцептор электронов).
• Предварительный расчёт материального баланса по азоту и фосфору критически важен при определении количества избыточного активного ила, поскольку эти элементы входят в состав биомассы микроорганизмов.

Пример типового расчета материального баланса

Предположим, необходимо рассчитать материальный баланс по взвешенным веществам для системы механической очистки сточных вод, состоящей из песколовок и первичных отстойников.

Исходные данные:

• Расход сточных вод, поступающих на очистку (Q_вх) = 10000 м³/сут.
• Концентрация взвешенных веществ на входе (C_вх) = 250 мг/л.
• Эффективность удаления взвешенных веществ в песколовках (η_песк) = 20%.
• Эффективность удаления взвешенных веществ в первичных отстойниках (η_отст) = 60% (от концентрации после песколовок).
• Влажность осадка из песколовок (W_песк) = 90%.
• Влажность осадка из первичных отстойников (W_отст) = 95%.
• Плотность сухих взвешенных веществ (ρ_сух) = 1000 кг/м³. (Для упрощения, часто принимают ≈1 т/м³)

Ход решения:

1. Масса взвешенных веществ на входе в систему:

Mвх = Qвх · Cвх = 10000 м3/сут · 250 мг/л = 10000 м3/сут · 0,250 кг/м3 = 2500 кг/сут.

2. Расчёт для песколовок:

• Масса взвешенных веществ, удаляемых в песколовках (M_песк):

Mпеск = Mвх · ηпеск / 100% = 2500 кг/сут · 20 / 100 = 500 кг/сут.

• Концентрация взвешенных веществ после песколовок (C_{после песк}):

Cпосле песк = Cвх - (Mпеск / Qвх) = 250 мг/л - (500 кг/сут / 10000 м3/сут) · 1000 мг/кг = 250 - 50 = 200 мг/л.

(Проверка: M_{остаток после песк} = 2500 — 500 = 2000 кг/сут; C_{после песк} = 2000 кг/сут / 10000 м³/сут = 0,2 кг/м³ = 200 мг/л).

• Объём осадка из песколовок (V_{осадок песк}):

Mсух. осадок песк = Mпеск = 500 кг/сут.
Mвлажн. осадок песк = Mсух. осадок песк / (1 - Wпеск/100) = 500 кг/сут / (1 - 90/100) = 500 / 0,1 = 5000 кг/сут.
Vосадок песк = Mвлажн. осадок песк / ρводы ≈ 5000 кг/сут / 1000 кг/м3 = 5 м3/сут (приближенно, т.к. плотность осадка немного выше).

3. Расчёт для первичных отстойников:

• Масса взвешенных веществ, поступающих в отстойники (M_{вх отст}):

Mвх отст = Mвх - Mпеск = 2500 - 500 = 2000 кг/сут.

• Масса взвешенных веществ, удаляемых в отстойниках (M_отст):

Mотст = Mвх отст · ηотст / 100% = 2000 кг/сут · 60 / 100 = 1200 кг/сут.

• Концентрация взвешенных веществ после отстойников (C_{вых отст}):

Cвых отст = Cпосле песк - (Mотст / Qвх) = 200 мг/л - (1200 кг/сут / 10000 м3/сут) · 1000 мг/кг = 200 - 120 = 80 мг/л.

(Проверка: M_{остаток после отст} = 2000 — 1200 = 800 кг/сут; C_{вых отст} = 800 кг/сут / 10000 м³/сут = 0,08 кг/м³ = 80 мг/л).

• Объём осадка из первичных отстойников (V_{осадок отст}):

Mсух. осадок отст = Mотст = 1200 кг/сут.
Mвлажн. осадок отст = Mсух. осадок отст / (1 - Wотст/100) = 1200 кг/сут / (1 - 95/100) = 1200 / 0,05 = 24000 кг/сут.
Vосадок отст = Mвлажн. осадок отст / ρводы ≈ 24000 кг/сут / 1000 кг/м3 = 24 м3/сут.

4. Общий материальный баланс по взвешенным веществам:

Поток	Масса взвешенных веществ, кг/сут
Вход в систему	2500
Удалено в песколовках	500
Удалено в первичных отстойниках	1200
Выход из системы (с очищенной водой)	800
Сумма удалённых и выходящих	500 + 1200 + 800 = 2500

Таким образом, закон сохранения массы соблюдается: 2500 кг/сут на входе = 500 кг/сут (песколовки) + 1200 кг/сут (отстойники) + 800 кг/сут (очищенная вода на выходе).

Этот пример демонстрирует пошаговый подход к расчёту материального баланса, который может быть расширен для учёта других загрязнителей и более сложных технологических схем.

Расчет основных аппаратов водоподготовки и очистки сточных вод

Эффективность любой системы водоподготовки или очистки сточных вод напрямую зависит от корректного расчета и проектирования её ключевых аппаратов. Ошибки на этом этапе могут привести к несоблюдению нормативных требований, перерасходу реагентов, высоким эксплуатационным затратам или даже к невозможности функционирования всей системы.

Расчет отстойников

Отстойники являются фундаментальными сооружениями для удаления взвешенных веществ из воды и стоков. Их расчет основан на принципах гравитационного осаждения, скорости движения жидкости и характеристиках осаждаемых частиц.

Принципы расчета:
Основным параметром при расчете отстойников является гидравлическая крупность частиц (w₀) — скорость осаждения одиночной шарообразной частицы в спокойной воде. Однако в реальных условиях осаждение происходит в потоке жидкости и осложняется взаимодействием частиц. Поэтому современные расчеты, основанные на нормативных документах, учитывают допустимую гидравлическую нагрузку на поверхность отстойника, которая косвенно учитывает кинетику выпадения взвешенных веществ.

Типы отстойников и их расчетные особенности:

• Горизонтальные отстойники: Имеют большую длину и меньшую ширину, что обеспечивает длительное время пребывания воды и эффективное осаждение. Расчёт ведётся с учётом скорости движения воды, скорости осаждения частиц и длины зоны осаждения.
• Радиальные отстойники: Имеют круглую форму, вода поступает в центр и движется к периферии. Используются для больших расходов воды. Расчёт учитывает радиальную скорость потока и гидравлическую нагрузку на площадь осаждения.
• Вертикальные отстойники: Вода поступает снизу и движется вверх, а осаждение происходит против потока. Применяются для относительно небольших расходов. Расчёт основан на соотношении скорости восходящего потока и гидравлической крупности частиц.
• Вторичные отстойники: Используются после биологической очистки для разделения активного ила и очищенной воды. Их расчет дополнительно учитывает иловый индекс (объём 1 г активного ила после 30-минутного отстаивания в цилиндре) и концентрацию ила, которые влияют на осаждаемость.

Актуальная нормативная база: Расчет производительности и основных размеров отстойников регламентируется, в частности, СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения» (актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85).

Общая формула для определения производительности (Q) отстойника на основе гидравлической нагрузки на поверхность:

Q = A · qпов

Где:

• Q — производительность отстойника, м³/ч.
• A — площадь поверхности отстойника, м². Для горизонтального отстойника A = L · B (длина · ширина); для радиального A = π · R² (где R — радиус).
• q_пов — допустимая гидравлическая нагрузка на поверхность, м³/(м²·ч). Значения q_пов устанавливаются нормативными документами (СП 32.13330.2018) в зависимости от типа отстойника, типа сточных вод и требуемой степени очистки.

Например, для первичных горизонтальных отстойников q_пов может быть в диапазоне 0,5–1,5 м³/(м²·ч), для радиальных — 1,0–2,0 м³/(м²·ч), для вторичных — 0,8–1,5 м³/(м²·ч).

Расчет фильтров

Фильтры являются неотъемлемой частью систем водоподготовки и доочистки сточных вод, обеспечивая удаление мелкодисперсных взвешенных веществ и коллоидов после отстаивания или коагуляции.

Методика расчета фильтров:
Расчёт фильтров базируется на определении требуемой скорости фильтрации, общего объёма фильтрата и необходимой площади фильтрации.

1. Требуемая скорость фильтрации (w): Определяется исходя из типа фильтра (скорый, медленный, напорный, безнапорный), типа загрузки и качества исходной воды/стоков, а также требуемой степени очистки. Значения w обычно находятся в диапазоне:
   • Скорые фильтры для водоподготовки: 5–12 м/ч.
   • Скорые фильтры для доочистки сточных вод: 3–8 м/ч.
   • Медленные фильтры: 0,1–0,3 м/ч.
2. Объём фильтрата (V): Это суточный или часовой расход очищенной воды, который должна обеспечить система фильтров.
3. Площадь фильтрации (S): Основной параметр, который необходимо определить для выбора или проектирования фильтра.

Формула для скорости фильтрации:

w = V / (S · τ)

Где:

• w — скорость фильтрации, м/ч (или м/с).
• V — объем фильтрата, м³.
• S — площадь фильтрации, м².
• τ — время фильтрации, ч (или с).

Из этой формулы можно выразить требуемую площадь фильтрации:

S = V / (w · τ)

Выбор фильтра: При выборе фильтра необходимо сопоставить требуемый расход системы (производительность) с его номинальной производительностью. Важно также учитывать:

• Возможные скачки нагрузки: В пиковые периоды потребления воды фильтр должен справляться с увеличенным объёмом.
• Изменения качества воды: При ухудшении качества исходной воды (например, увеличении мутности) скорость фильтрации может снижаться, а частота промывок — увеличиваться. Это требует закладывать запас по производительности или предусматривать возможность регулирования.
• Цикл фильтрации и промывки: Необходимо предусмотреть достаточное количество фильтров, чтобы один или несколько могли находиться на промывке, не нарушая общую производительность системы.

Расчет реагентного хозяйства

Реагентное хозяйство — это комплекс сооружений и оборудования для приёма, хранения, приготовления и дозирования реагентов, необходимых для водоподготовки или физико-химической очистки.

Принципы расчета:

1. Выбор реагентов: Зависит от качества исходной воды/стоков и целей очистки (коагулянты, флокулянты, окислители, нейтрализаторы, обеззараживающие средства).
2. Определение оптимальных доз: Доза реагента определяется экспериментально (методом пробного коагулирования, озонирования) и/или по расчётным методикам, учитывающим концентрацию загрязнителей.
   • Доза коагулянта (Д_к): Зависит от количества взвешенных веществ, цветности, щелочности исходной воды и может варьироваться от 10 до 100 мг/л.
3. Расчет суточного расхода реагента:

Gсут = (Qполн · Дк / 1000) · (100 / p)

Где:

• G_сут — суточный расход реагента (например, безводного коагулянта), кг/сут.
• Q_полн — полная производительность станции водоподготовки или очистных сооружений, м³/сут.
• Д_к — доза реагента (коагулянта), мг/л.
• 1000 — коэффициент пересчёта (мг в кг, л в м³).
• p — содержание безводного продукта в реагенте, %. (Например, для сульфата алюминия, это процентное содержание Al₂(SO₄)₃ в техническом продукте).

Расчёт сооружений для приготовления и хранения растворов:

• Растворные баки: Предназначены для приготовления рабочих растворов реагентов. Их объём определяется исходя из суточного расхода реагента, концентрации рабочего раствора и времени пребывания.
• Расходные баки: Хранят приготовленный рабочий раствор перед дозированием. Объём рассчитывается на 1–2 суток запаса, чтобы обеспечить непрерывную работу при приготовлении новой порции.
• Дозирующие устройства (насосы-дозаторы): Подбираются по требуемой производительности (л/ч или кг/ч) с учётом максимальной и минимальной дозы.

Пример типового расчета аппаратов

Рассмотрим пример расчета первичного горизонтального отстойника для очистки сточных вод.

Исходные данные:

• Расход сточных вод (Q) = 1000 м³/ч.
• Допустимая гидравлическая нагрузка на поверхность (q_пов), согласно СП 32.13330.2018 для первичных горизонтальных отстойников, примем 1,2 м³/(м²·ч).
• Количество секций отстойника (n) = 2 (для обеспечения надежности и возможности ремонта).
• Соотношение длины (L) к ширине (B) отстойника (L/B) = 4.
• Примем глубину отстойника (H) = 4 м.

Ход решения:

1. Определение общей площади поверхности отстойников:

Aобщ = Q / qпов = 1000 м3/ч / 1,2 м3/(м2·ч) = 833,33 м2.

2. Площадь поверхности одной секции:

Aсекц = Aобщ / n = 833,33 м2 / 2 = 416,67 м2.

3. Определение размеров одной секции (L и B):
Из соотношения L = 4B и A_секц = L · B, получаем:

Aсекц = (4B) · B = 4B2
416,67 = 4B2
B2 = 416,67 / 4 = 104,17 м2
B = √104,17 ≈ 10,2 м.

Тогда L = 4 · 10,2 м = 40,8 м.

Таким образом, размеры одной секции горизонтального отстойника составят: длина ≈ 40,8 м, ширина ≈ 10,2 м, глубина (принятая) ≈ 4 м.

4. Проверка времени пребывания воды в отстойнике (τ):

Объём одной секции (Vсекц) = L · B · H = 40,8 м · 10,2 м · 4 м = 1664,64 м3.
Время пребывания (τ) = Vсекц / (Q / n) = 1664,64 м3 / (1000 м3/ч / 2) = 1664,64 / 500 ≈ 3,33 ч.

Это значение должно быть сопоставлено с нормативным временем пребывания для данного типа отстойников (обычно 1,5–3 часа для первичных отстойников), чтобы убедиться в достаточной эффективности осаждения. В данном случае, 3,33 ч является приемлемым.

Данный пример демонстрирует логику расчета, где каждый шаг обосновывается исходя из технологических требований и нормативных документов.

Экономические расчеты водоподготовки и очистки сточных вод

Внедрение и эксплуатация систем водоподготовки и очистки сточных вод, помимо решения инженерно-экологических задач, всегда сопряжены с существенными экономическими затратами. Поэтому глубокий анализ себестоимости и оценка экономической выгоды являются неотъемлемой частью любого проекта в этой сфере. Без такого анализа невозможно обосновать целесообразность инвестиций, выбрать наиболее эффективное технологическое решение или оценить вклад природоохранных мероприятий в устойчивое развитие предприятия.

Расчет себестоимости подготовки/очистки 1 м³ воды

Себестоимость — это полное денежное выражение затрат предприятия на производство и реализацию единицы продукции или услуги. В контексте водоподготовки и очистки сточных вод, речь идёт о затратах на подготовку или очистку одного кубического метра воды. Расчет себестоимости позволяет оценить экономическую эффективность технологического процесса, определить пути снижения затрат и установить тарифы.

Статьи затрат, включаемые в себестоимость:

1. Капитальные затраты (CAPEX): Это единовременные инвестиции в строительство или модернизацию сооружений, приобретение оборудования, прокладку коммуникаций. Они не включаются напрямую в себестоимость, но учитываются через амортизационные отчисления.
   • Амортизация: Отчисления на восстановление основных фондов. Рассчитывается исходя из первоначальной стоимости оборудования и сооружений и их нормативного срока службы. A = (Первоначальная стоимость) / (Срок службы).
2. Эксплуатационные расходы (OPEX): Ежегодные или ежемесячные затраты, связанные с функционированием системы.
   • Стоимость реагентов: Затраты на приобретение коагулянтов, флокулянтов, окислителей, обеззараживающих средств, сорбентов и т.д. Рассчитывается исходя из суточного расхода каждого реагента (см. расчет реагентного хозяйства) и их стоимости.
   • Энергозатраты: Стоимость электроэнергии, потребляемой насосами, компрессорами, мешалками, УФ-установками и другим оборудованием. Определяется по мощности оборудования, времени работы и тарифу на электроэнергию.
   • Заработная плата: Оплата труда операторов, инженеров, обслуживающего персонала, непосредственно занятых в процессе водоподготовки/очистки, включая отчисления на социальное страхование.
   • Ремонт и техническое обслуживание: Затраты на плановый и внеплановый ремонт оборудования, замену изнашивающихся частей.
   • Лабораторный контроль: Стоимость анализов воды на различных этапах очистки и на выходе.
   • Общепроизводственные расходы: Косвенные затраты, связанные с функционированием цеха или участка (освещение, отопление, уборка).
   • Внепроизводственные (коммерческие) расходы: Затраты на управление, сбыт (если очищенная вода является коммерческим продуктом).

Алгоритм расчета цеховой и полной себестоимости 1 м³ воды:

1. Сбор исходных данных: Все объёмные и стоимостные показатели по каждой статье затрат за определённый период (месяц, квартал, год).
2. Расчет годовых эксплуатационных затрат (Э_экспл): Суммирование всех OPEX за год.
3. Расчет годовых амортизационных отчислений (А_год): Суммирование амортизации по всем основным фондам.
4. Расчет цеховой себестоимости (С_цех): Это сумма прямых и общепроизводственных затрат.

Сцех = (Ээкспл + Агод + Затраты на заработную плату + Общепроизводственные расходы) / Qгод

Где Q_год — годовой объём подготовленной/очищенной воды, м³/год.

5. Расчет полной себестоимости (С_полн): Включает цеховую себестоимость и внепроизводственные расходы.

Сполн = (Сцех · Qгод + Внепроизводственные расходы) / Qгод

Или, если выразить на 1 м³:

Сполн = Сцех + (Внепроизводственные расходы / Qгод)

Пример структуры себестоимости 1 м³ очищенной воды:

Статья затрат	Доля в себестоимости, % (примерно)
Электроэнергия	25–40
Реагенты	20–35
Заработная плата	10–20
Амортизация	5–15
Ремонт и обслуживание	5–10
Прочие (лаб. контроль, налоги, общепроизводственные)	5–10

Оценка экономической выгоды от внедрения систем очистки сточных вод

Внедрение систем очистки сточных вод — это не только выполнение экологических норм, но и источник существенной экономической выгоды для предприятия. Эта выгода проявляется через снижение штрафов, платежей за негативное воздействие и предотвращение ущерба окружающей среде.

Экономический ущерб от загрязнения природной среды трактуется как сумма затрат на предупреждение вредного воздействия (например, создание очистных сооружений) и затрат, вызванных непосредственно вредным воздействием (например, восстановление нарушенных экосистем, лечение заболеваний).

Предотвращенный экологический ущерб (ΔУ) — это ключевой показатель экономической выгоды природоохранного мероприятия. Он определяется как разность между расчётными величинами ущерба, который мог бы быть нанесён окружающей среде до осуществления природоохранного мероприятия, и остаточного ущерба после его проведения.

Формула для расчета предотвращенного ущерба:

ΔУ = У1 - У2

Где:

• У₁ — ущерб до проведения природоохранных мероприятий (базовый сценарий).
• У₂ — ущерб после проведения природоохранных мероприятий (остаточный ущерб).

Методика определения предотвращенного экологического ущерба устанавливает порядок и методы экономической оценки недопущенного негативного воздействия на окружающую среду. Расчет основывается на объёмах снижения отрицательного воздействия (например, уменьшение массы сброса загрязняющих веществ) и величине показателя удельного экологического ущерба, наносимого единицей приведённой массы загрязнения по конкретному виду природных ресурсов и объектов. Удельные показатели ущерба устанавливаются нормативными актами и методическими рекомендациями.

Экономическая выгода от снижения платежей за негативное воздействие на окружающую среду:
Предприятия, осуществляющие сбросы загрязняющих веществ, обязаны вносить плату за негативное воздействие на окружающую среду. Внедрение эффективных систем очистки позволяет значительно снизить массу сбрасываемых загрязнителей, а, следовательно, уменьшить и размер этих платежей.

Эвыгода = (Пдо - Ппосле) + ΔУ

Где:

• Э_выгода — общая экономическая выгода.
• П_до — платежи за негативное воздействие до внедрения очистки.
• П_после — платежи после внедрения очистки.
• ΔУ — предотвращенный экологический ущерб.

Экономические показатели материального баланса в контексте природоохранных мероприятий:
При анализе материального баланса можно также рассматривать экономические аспекты, например, через стоимость компонентов.

ΣПвход комп. + ΣПвых. комп. = ΣПакк

Где:

• ΣП_{вход комп.} — суммарная плата за входные компоненты (например, вода, реагенты).
• ΣП_{вых. комп.} — суммарная плата за выходные компоненты, которые являются потерями или требуют утилизации (например, осадки, неочищенные сбросы).
• ΣП_акк — стоимость проданных или повторно использованных компонентов (например, очищенная вода, биогаз из осадка, ценные компоненты, извлеченные из стоков).

Такой подход позволяет не только оценить прямые затраты и выгоды, но и выявить потенциал для циркулярной экономики и ресурсосбережения.

Пример типового экономического расчета

Предположим, предприятие сбрасывает 100 000 м³ сточных вод в год с концентрацией взвешенных веществ 200 мг/л. После внедрения системы очистки концентрация снизилась до 50 мг/л. Ставка платы за сброс взвешенных веществ за 1 тонну составляет 1000 руб. (условный пример).

1. Расчет массы сброса взвешенных веществ до очистки:

Массадо = 100 000 м3/год · 200 мг/л = 100 000 м3/год · 0,2 кг/м3 = 20 000 кг/год = 20 т/год.

2. Расчет массы сброса взвешенных веществ после очистки:

Массапосле = 100 000 м3/год · 50 мг/л = 100 000 м3/год · 0,05 кг/м3 = 5 000 кг/год = 5 т/год.

3. Расчет снижения массы сброса:

ΔМасса = Массадо - Массапосле = 20 т/год - 5 т/год = 15 т/год.

4. Расчет снижения платежей за негативное воздействие:

Эснижение платежей = ΔМасса · Ставка платы = 15 т/год · 1000 руб./т = 15 000 руб./год.

5. Расчет предотвращенного экологического ущерба (условный пример):
Допустим, по методике определен удельный предотвращенный ущерб от снижения сброса взвешенных веществ в размере 5000 руб./т.

ΔУ = ΔМасса · Удельный ущерб = 15 т/год · 5000 руб./т = 75 000 руб./год.

6. Общая экономическая выгода:

Эвыгода = Эснижение платежей + ΔУ = 15 000 руб./год + 75 000 руб./год = 90 000 руб./год.

Этот пример показывает, как даже при условных исходных данных можно оценить экономическую выгоду от инвестиций в природоохранные технологии. На практике, расчеты будут гораздо более детализированными, с учетом всех видов загрязнителей, их классов опасности и коэффициентов индексации.

Заключение

Представленное руководство представляет собой комплексный подход к решению инженерно-экологических задач в области водоподготовки и очистки сточных вод, специально адаптированный для студентов и специалистов, готовящихся к государственным экзаменам. Мы подробно рассмотрели фундаментальные определения, актуальную нормативно-правовую базу Российской Федерации, многообразие технологических схем и методов очистки, а также детализированные методики инженерных и экономических расчетов.

Ключевым выводом является необходимость интегрированного подхода: успешное решение экологической задачи невозможно без понимания взаимосвязи между химико-технологическими процессами, аппаратным обеспечением и экономическим обоснованием. От корректного определения ПДК и ВДК до точного расчета материального баланса, от выбора оптимальной схемы обезжелезивания до оценки предотвращенного экологического ущерба — каждый элемент системы требует глубокого анализа и научно обоснованного решения. Почему такой подход приобретает особую актуальность именно сейчас? Потому что стремительный рост промышленности и населения предъявляет беспрецедентные требования к водным ресурсам, делая каждую ошибку в проектировании или эксплуатации критически дорогостоящей.

Практическая значимость изложенного материала трудно переоценить. Он служит не только академическим пособием, но и фундаментом для будущих инженерно-экологических проектов, обеспечивая выпускников и молодых специалистов необходимым инструментарием для эффективной работы в сфере охраны окружающей среды и рационального использования водных ресурсов. Способность применять эти знания на практике, критически оценивать данные и принимать обоснованные решения — это залог устойчивого развития и благополучия как отдельных предприятий, так и общества в целом.

1. Лапицкая, М.П. Очистка сточных вод (примеры расчетов): учеб. пособие для вузов по спец. «Водоотведение и канализация» / М.П. Лапицкая, М.И. Зуева, Н.М. Балаескул, Л.В. Кулешова. — Мн.: Высшая школа, 1983. — 255 с.
2. Постановление Правительства Свердловской области от 12.06.2003 №344 «О взимании платы за негативное воздействие на окружающую среду на территории Свердловской области» // Российская газета. – 2003. – 14 июня.
3. Купчинская, Е.В. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию для студентов очной, заочной и очно-заочной форм обучения специальности 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» и 280202 «Инженерная защита окружающей среды» / Е.В. Купчинская, Ю.А. Горбатенко, Т.А. Мельник. — Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. — 47 с.
4. Яндыганов, Я.Я. Экономика природопользования: учебник для вузов / Я.Я. Яндыганов. — Екатеринбург: УрГЭУ, 1997. — 763 с.
5. Водоподготовка. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Водоподготовка (дата обращения: 24.10.2025).
6. Показатели и нормы СанПиН для питьевой воды: требования и методы очистки. Экодар. URL: https://ekodar.ru/articles/normy-sanpin-dlya-pitevoy-vody/ (дата обращения: 24.10.2025).
7. Водоподготовка – это. ГК «Аргель». URL: https://www.argel.ru/articles/vodopodgotovka-eto/ (дата обращения: 24.10.2025).
8. Очистка воды от взвешенных веществ возможна несколькими способами. BWT. URL: https://bwt.ru/about/articles/ochistka-vody-ot-vzveshennykh-veshchestv-vozmozhna-neskolkimi-sposobami/ (дата обращения: 24.10.2025).
9. Водоподготовка. Westmedgroup. URL: https://www.westmedgroup.ru/vodopodgotovka/ (дата обращения: 24.10.2025).
10. Требования к качеству питьевой воды. МУП «ВОДОКАНАЛ» города Подольск. URL: https://vodokanal-podolsk.ru/ab/kachestvo-vody/trebovaniya-k-kachestvu-pitevoy-vody/ (дата обращения: 24.10.2025).
11. Комплекс водоподготовки и его функции. BWT. URL: https://bwt.ru/about/articles/kompleks-vodopodgotovki-i-ego-funktsii/ (дата обращения: 24.10.2025).
12. Требования к качеству питьевой воды. Инженеры воды. URL: https://www.water-engineers.ru/kachestvo-vody/trebovaniya-k-kachestvu-pitevoy-vody/ (дата обращения: 24.10.2025).
13. Эффективные методы удаления взвешенных частиц при очистке сточных вод. Терра экология. URL: https://terra-ecology.ru/articles/effektivnye-metody-udaleniya-vzveshennykh-chastits-pri-ochistke-stochnykh-vod/ (дата обращения: 24.10.2025).
14. ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством». Параграф online.zakon.kz. URL: https://online.zakon.kz/document/?doc_id=1010372 (дата обращения: 24.10.2025).
15. Водоподготовка. ОАО — Коммунэнерго. URL: https://komunenergo.ru/vodopodgotovka/ (дата обращения: 24.10.2025).
16. Определение содержания взвешенных веществ. EUROLAB — Laboratuvar. URL: https://www.eurolab.com.tr/ru/food-analysis/physical-analysis/determination-of-suspended-solids-content (дата обращения: 24.10.2025).
17. Взвешенные вещества в воде: анализ и стандарты. Нортест. URL: https://www.nortest.ru/poleznye-stati/vzveshennye-veshchestva-v-vode-analiz-i-standarty/ (дата обращения: 24.10.2025).
18. Взвешенные вещества (грубодисперсные примеси). Waterman. URL: https://waterman.com.ru/poleznaya-informatsiya/vzveshennye-veshchestva (дата обращения: 24.10.2025).
19. Технический справочник по обработке воды DEGREMONT. 2-е изд, в 2-х т. Профессия.биз. URL: https://www.professiya.biz/books/tekhnicheskiy-spravochnik-po-obrabotke-vody-degremont-2-e-izd-v-2-kh-t (дата обращения: 24.10.2025).
20. ГОСТ 2874 82 Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль над качеством. Allgosts.ru. URL: https://allgosts.ru/08/100/gost_2874-82 (дата обращения: 24.10.2025).
21. ВОДА ПИТЬЕВАЯ. Docs.cntd.ru. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200002133 (дата обращения: 24.10.2025).
22. Обезжелезивание. Water.com.ru. URL: https://water.com.ru/statji/obezzhelezivanie/ (дата обращения: 24.10.2025).
23. Скачать ГОСТ 2874-82 Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством. Gostperevod.ru. URL: https://gostperevod.ru/gost-2874-82/ (дата обращения: 24.10.2025).
24. Взвешенные вещества: что к ним относится. Агростройсервис. URL: https://www.acs-nnov.ru/articles/vzveshennye-veshchestva-chto-k-nim-otnositsya/ (дата обращения: 24.10.2025).
25. Лабораторные исследования взвешенных веществ в воде. LABCLUSTER. URL: https://labcluster.ru/uslugi/laboratornye-issledovaniya-vzveshennyx-veshhestv-v-vode/ (дата обращения: 24.10.2025).
26. СанПиН 1.2.3685-21: в ожидании изменений по физико-химическим показателям качества воды. Алсис. URL: https://alsis.ru/articles/sanpin-1-2-3685-21-v-ozhidanii-izmeneniy-po-fiziko-khimicheskim-pokazatelyam-kachestva-vody/ (дата обращения: 24.10.2025).
27. Приемы и методы удаления растворенного и коллоидного железа из воды. Национальный центр водных технологий. URL: https://water-nct.ru/articles/priemy-i-metody-udaleniya-rastvorennogo-i-kolloidnogo-zheleza-iz-vody/ (дата обращения: 24.10.2025).
28. Лапицкая М.П., Зуева Л.И., Балаескул Н.М., Кулешова Л.В. Очистка сточных вод (примеры расчетов). StudMed.ru. URL: https://www.studmed.ru/lapickaya-mp-zueva-li-balaeskul-nm-kuleshova-lv-ochistka-stochnyh-vod-primery-raschetov_a06a20d65.html (дата обращения: 24.10.2025).
29. Нормы СанПиН для воды: полный разбор показателей и очистка. Водалюкс. URL: https://www.vodalux.ru/blog/normy-sanpin-dlya-vody-polnyy-razbor-pokazateley-i-ochistka/ (дата обращения: 24.10.2025).
30. Очистка воды окислением производится с использованием различных методов. BWT. URL: https://bwt.ru/about/articles/ochistka-vody-okisleniem-proizvoditsya-s-ispolzovaniem-razlichnykh-metodov/ (дата обращения: 24.10.2025).
31. Методы очистки воды: химические, механические и биологические. Эко-комплект. URL: https://eco-komplekt.ru/metody-ochistki-vody/ (дата обращения: 24.10.2025).
32. Методы и способы обезжелезивания воды. Фильтры для воды. URL: https://www.filter.ru/articles/metody-i-sposoby-obezzhelezivaniya-vody/ (дата обращения: 24.10.2025).
33. Обезжелезивание воды: как очистить воду от железа. Национальный центр водных технологий. URL: https://water-nct.ru/articles/obezzhelezivanie-vody-kak-ochistit-vodu-ot-zheleza/ (дата обращения: 24.10.2025).
34. Технический справочник по обработке воды 2007, Скачать. ГК «Аргель». URL: https://www.argel.ru/articles/tekhnicheskiy-spravochnik-po-obrabotke-vody-2007-skachat/ (дата обращения: 24.10.2025).
35. Что такое Очистка сточных вод? Словари и энциклопедии на Академике. URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/3166/%D0%9E%D1%87%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B0 (дата обращения: 24.10.2025).
36. Основные методы очистки сточных вод. Группой Компаний ТОПОЛ-ЭКО. URL: https://www.topol-eco.ru/articles/osnovnye-metody-ochistki-stochnykh-vod/ (дата обращения: 24.10.2025).
37. Очистка сточных вод. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Очистка_сточных_вод (дата обращения: 24.10.2025).
38. Методы очистки сточных вод, отстаивание, описание технологии. Агростройсервис. URL: https://www.acs-nnov.ru/articles/ochistka-stochnykh-vod-otstaivanie/ (дата обращения: 24.10.2025).
39. Методы и способы очистки воды. Intech-gmbh.ru. URL: https://www.intech-gmbh.ru/metody-i-sposoby-ochistki-vody (дата обращения: 24.10.2025).
40. Degremont. Технический справочник по обработке воды. В 2 т. Том 1. перевод с французского. StudMed.ru. URL: https://www.studmed.ru/degremont-tehnicheskiy-spravochnik-po-obrabotke-vody-v-2-t-tom-1-perevod-s-francuzskogo_d1502476b.html (дата обращения: 24.10.2025).
41. Очистка сточных вод. Bigenc.ru. URL: https://bigenc.ru/technology/text/2699898 (дата обращения: 24.10.2025).
42. Скачать Degremont — Технический справочник по обработке воды. Том 2 [DJVU]. Twirpx.com. URL: https://www.twirpx.com/file/208579/ (дата обращения: 24.10.2025).
43. Электронный каталог. Центральная Научная Сельскохозяйственная Библиотека. URL: https://cnshb.ru/jour/j_cat/cat_p/p82.shtm (дата обращения: 24.10.2025).
44. Методы очистки сточных вод. YouTube. URL: https://www.youtube.com/watch?v=JmYg2588sW8 (дата обращения: 24.10.2025).
45. Этапы очистки сточных вод: механический, физико-химический и биологический. Терра экология. URL: https://terra-ecology.ru/articles/etapy-ochistki-stochnykh-vod-mekhanicheskiy-fiziko-khimicheskiy-i-biologicheskiy/ (дата обращения: 24.10.2025).
46. Первичная механическая очистка сточных вод. YouTube. URL: https://www.youtube.com/watch?v=hB1eF4M5wGk (дата обращения: 24.10.2025).
47. Способы очистки воды — статьи ГК. Экволс. URL: https://ecvols.ru/articles/sposoby-ochistki-vody/ (дата обращения: 24.10.2025).
48. Методы физической и физико-химической очистки воды. Water-expert.ru. URL: https://water-expert.ru/metody-fizicheskoj-i-fiziko-himicheskoj-ochistki-vody/ (дата обращения: 24.10.2025).
49. Методика определения предотвращенного экологического ущерба. Vsegost.com. URL: https://vsegost.com/Catalog/42/42368.shtml (дата обращения: 24.10.2025).
50. Расчет материального баланса процесса очистки сточных вод I очереди. Tech-vodoochistka.ru. URL: https://tech-vodoochistka.ru/raschet-materialnogo-balansa-protsessa-ochistki-stochnykh-vod-i-ocheredi/ (дата обращения: 24.10.2025).
51. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба. Vsegost.com. URL: https://vsegost.com/Catalog/38/38890.shtml (дата обращения: 24.10.2025).
52. Методика определения предотвращенного экологического ущерба. Docs.cntd.ru. URL: https://docs.cntd.ru/document/901750668 (дата обращения: 24.10.2025).
53. Расчет и определение основных размеров реагентного хозяйства. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/4462215/page:6/ (дата обращения: 24.10.2025).
54. Производительность системы очистки воды — как рассчитать. BWT. URL: https://bwt.ru/about/articles/proizvoditelnost-sistemy-ochistki-vody-kak-rasschitat/ (дата обращения: 24.10.2025).
55. Расчет и подбор фильтров. Intech-gmbh.ru. URL: https://www.intech-gmbh.ru/raschet-i-podbor-filtrov (дата обращения: 24.10.2025).
56. ПЕРЕЧЕНЬ МАКСИМАЛЬНЫХ ДОПУСТИМЫХ ЗНАЧЕНИЙ НОРМАТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБЩИХ СВОЙСТВ СТОЧНЫХ ВОД И КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ, УСТАНОВЛЕННЫХ В ЦЕЛЯХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РАБОТУ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ… КонсультантПлюс. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_149987/f8a54d6335193910543e261f893e3d6411516e87/ (дата обращения: 24.10.2025).
57. Выбор фильтров на основе скорости потока в системе: оптимизация эффективности фильтрации. Новости отрасли. Intech-gmbh.ru. URL: https://www.intech-gmbh.ru/vybor-filtrov-na-osnove-skorosti-potoka-v-sisteme-optimizatsiya-effektivnosti-filtratsii (дата обращения: 24.10.2025).
58. Скачать Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования [DJVU]. Все для студента. Twirpx.com. URL: https://www.twirpx.com/file/173977/ (дата обращения: 24.10.2025).
59. Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. StudMed.ru. URL: https://www.studmed.ru/ryabchikov-be-sovremennye-metody-podgotovki-vody-dlya-promyshlennogo-i-bytovogo-ispolzovaniya_48d48695f.html (дата обращения: 24.10.2025).
60. Постановление Правительства РФ от 29.07.2013 N 644. Контур.Норматив. URL: https://normativ.kontur.ru/document?moduleId=1&documentId=226279 (дата обращения: 24.10.2025).
61. РАСЧЕТ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ. Оренбургский государственный университет. URL: https://www.osu.ru/sites/default/files/document/2015/09/2006_09_22_12-14.pdf (дата обращения: 24.10.2025).
62. Расчет производительности системы очистки воды. Аква Клуб. URL: https://aquaclub.ru/articles/raschet-proizvoditelnosti-sistemy-ochistki-vody/ (дата обращения: 24.10.2025).
63. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для выполнения курсового проекта “Водопровод”. СГУ. URL: https://www.sgu.ru/sites/default/files/text_files/2021/08/25/vodoprovod_i_kanalizaciya.pdf (дата обращения: 24.10.2025).
64. О теоретических основах процесса обезжелезивания воды. Архив С.О.К. | 2017 | №12. URL: https://www.c-o-k.ru/articles/o-teoreticheskih-osnovah-processa-obezzhelezivaniya-vody (дата обращения: 24.10.2025).
65. МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ. Тольяттинский государственный университет. URL: https://www.tltsu.ru/content/upload/documents/2022/07/04/magisterskaya_dissertaciya_-_gavrilov_v.a._04.07.2022.pdf (дата обращения: 24.10.2025).
66. Проектирование сооружений для очистки сточных вод. ВНИИГиМ. URL: https://www.vniigim.ru/upload/iblock/c38/c38c03632906d09c6df81552a4e21a8d.pdf (дата обращения: 24.10.2025).
67. Проектирование реагентного хозяйства. DC-region.ru. URL: https://dc-region.ru/proektirovanie-reagentnogo-hozyaystva/ (дата обращения: 24.10.2025).
68. Расчет вторичного отстойника, Расчет скорого фильтра — Канализационные очистные сооружения. Studbooks.net. URL: https://studbooks.net/1435791/ekologiya/raschet_vtorogo_otstoynika (дата обращения: 24.10.2025).
69. ПДК питьевой воды. Диасел. URL: https://biasel.ru/poleznoe/pdk-pitevoj-vody/ (дата обращения: 24.10.2025).
70. Гидравлическая крупность — основная характеристика при расчете отстойников Hydraulic size, as the main characteristic in calculating sump. E-library.ru. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20815918 (дата обращения: 24.10.2025).
71. Постановление Правительства Российской Федерации от 29.07.2013 № 644. Официальное опубликование правовых актов. URL: http://publication.pravo.gov.ru/document/view/0001201308050005 (дата обращения: 24.10.2025).
72. Таблицы ПДК загрязнений питьевой воды СанПиН 1.2.3685-21. Иннер Инжиниринг. URL: https://inner-engineering.ru/articles/tablitsy-pdk-zagryazneniy-pitevoy-vody-sanpin-1-2-3685-21/ (дата обращения: 24.10.2025).
73. СанПиН 1.2.3685-21. Санитарные правила и нормы «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» часть 7. Компания АСК. URL: https://www.ask-electro.ru/sanpin_1_2_3685_21_gigienicheskie_normativy_i_trebovaniya_k_obespecheniyu_bezopasnosti_i_ili_bezvrednosti_dlya_cheloveka_faktorov_sredy_obitaniya_chast_7.html (дата обращения: 24.10.2025).
74. Рябчиков Б. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. 2004 г. Мешок. URL: https://meshok.net/item/296792613_%D0%A0%D1%8F%D0%B1%D1%87%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2_%D0%91_%D0%A1%D0%BE%D0%B2%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D1%8B_%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%B3%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B8_%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B_%D0%B4%D0%BB%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%BC%D1%8B%D1%88%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B8_%D0%B1%D1%8B%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F_2004_%D0%B3 (дата обращения: 24.10.2025).
75. Министерство образования Российской Федерации. ВНИИГиМ. URL: https://www.vniigim.ru/upload/iblock/d70/d705c1d683a45c6131f496d66e5138c2.pdf (дата обращения: 24.10.2025).
76. Материальный баланс базовой схемы очистки. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/4024345/page:14/ (дата обращения: 24.10.2025).
77. Расчёт материального баланса, Проектирование промышленного аппарата, Расчёт аэротенка-вытеснителя I ступени, Расчёт системы аэрации, Расчёт вспомогательного оборудования (насосы, газодувки) — Биохимическая очистка сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий. Studbooks.net. URL: https://studbooks.net/1435555/ekologiya/raschet_materialnogo_balansa (дата обращения: 24.10.2025).
78. Химическая технология и ресурсосбережение — ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА (БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА). Тольяттинский государственный университет. URL: https://www.tltsu.ru/content/upload/documents/2021/06/28/himicheskaya_tehnologiya_i_resursosberezhenie_-_shestakova_d.o._28.06.2021.pdf (дата обращения: 24.10.2025).
79. Расчет сооружений биологической очистки сточных вод с удалением биог. ВНИИГиМ. URL: https://www.vniigim.ru/upload/iblock/c04/c047192a38aa88e00115e5a7ef61c83d.pdf (дата обращения: 24.10.2025).
80. ОСНОВЫ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА. БМСТУ. URL: https://www.bmstu.ru/content/education/science/publication/pdf/ucheb_posob/Mat_Bal_Kondrat.pdf (дата обращения: 24.10.2025).
81. Метод материального баланса как первичный инструмент оценки показат. CORE. URL: https://core.ac.uk/download/pdf/197282855.pdf (дата обращения: 24.10.2025).