Прохождение ознакомительной практики УНПП «СОЛУНИ»

ОТЧЁТ

о прохождении учебной практики

на УНПП «Солуни»

 

 

Выполнил студент гр. БОС-16-01 _________ А.В. Бадретдинова

(группа) (подпись, дата)

 

Проверил:

доцент кафедры ПЭ,

к.т.н. Ю.А. Федорова

(оценка) (подпись, дата)

 

 

Уфа 2017

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………3

1.Влияние гидротехнических сооружений на окружающую среду....4

1.1. Павловское водохранилище ………………………………………4

1.2.Состав сооружений ГЭС……………………………………………5

1.3.УНПП «СОЛУНИ»…………………………………………………6

1.4.Гидравлический режим водотока …………………………………....7

1.5. Гидрохимический режим водотока…………………………….…9

2. Экспериментальный раздел…………………………………..…….17

2.1. Определение растворенного кислорода и биохимического потребления кислорода…………………………………………………..…..17

2.2. Определение хлоридов в воде………………………………..…..26

2.3. Биологические очистные сооружения УНПП «СОЛУНИ»……29

2.3.1 Оценка фитотоксичности сточных вод…………………………33

3. Развитие практико-ориентированных прикладных компетенций в период прохождения практики на УНПП «Солуни»…………………......34

Заключение ……………………………………………………..……..36

Список использованных источников……………………………..….37

 

 

 

 

Введение

Цель учебной практики:

Прохождение ознакомительной практики УНПП «СОЛУНИ»

Задачи:

1.Определить растворенный кислород и биохимическое потребление кислорода в воде.

2.Определить содержание хлоридов в воде.

3.Ознакомиться с работой биологических очистных сооружений УНПП «СОЛУНИ».

4.Провести оценку фитотоксичности сточной воды.

5. Участие в IV летнем молодежном форуме “Инновационные подходы формирования практической подготовки студентов на УНПП «Солуни»“.

 

 

 

ВЛИЯНИЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ НА РЕЖИМ ВОДОТОКА

Павловское водохранилище

Павловское водохранилище – популярнейшее место отдыха и рыбалки жителей Башкирии, которые нежно называют его Павловкой.

Протяженность самого большого башкирского водохранилища – более 150 километров. При этом его ширина не так велика: средняя ширина – 770 метров, а максимальная – 1750 метров. Средняя глубина Павловского водохранилища – 11,7 метров, а максимальная в приплотинной части достигает 35 метров.

Водохранилище было создано на реке Уфе для водоснабжения городов Уфы и Благовещенска, а также для производства электроэнергии.

Строительство Павловской гидроэлектростанции, приведшей к образованию водохранилища, началось в 1950 году, а закончилось в 1960 году. На заполнение водохранилища при этом ушло три года – с 1959 по 1961 годы. В плотине ГЭС имеется шлюз для прохода судов, перевозящих грузы в отдаленные районы Башкортостана. Этот однокамерный шлюз считается самым высоконапорным шлюзом в Европе.

Павловская гидроэлектростанция стала первой в Советском Союзе построенной в сложных геологических условиях. Водохранилище находится на сильно закарстованной территории в пределах Уфимского плато. Для Павловского водохранилища характерны достаточно крутые берега, покрытые лесом. Тут немало красивых известняковых скал. Берега изрезаны многочисленными заливами в местах впадения небольших речек-притоков.

Павловское водохранилище, как магнит, притягивает не только любителей активного отдыха, но и рыбаков. Что и не удивительно – рыбы здесь предостаточно. Здесь можно поймать леща, линя, язя, судака, щуку, окуня, сома, налима, голавля. Причем на Павловке очень много крупной рыбы — весом по несколько килограммов (особенной известностью пользуются огромные павловские лещи). Обилие крупной рыбы очень ценится любителями подводной охоты и дайвинга. Раньше Уфу использовали для молевого сплава. Дайверы говоря, что на дне водохранилища много утонувших деревьев.

Поблизости от водохранилища находится другая известнейшая достопримечательность Башкирии – уникальный родник Красный Ключ, а чуть дальше — подобное же озеро-источник Сарва[2].

1.2 Состав сооружений ГЭС:

1. Бетонная водосливная плотина, совмещённая со зданием ГЭС, максимальной высотой 41,3 м;

2. Левобережная насыпная плотина (суглинки и гравелисто-галечные грунты), максимальной высотой 20 м;

3. Русловая намывная (с ядром) плотина, максимальной высотой 43 м;

4. Однокамерный судоходный шлюз — водосброс;

5. Отводящий канал.

Через плотину ГЭС проходит автомобильный переезд.

Мощность ГЭС — 166,4 МВт, среднегодовая выработка — 590 млн кВт/ч.

В здании ГЭС установлено 4 поворотно-лопастных гидроагрегата мощностью по 50,4 МВт, работающих при расчётном напоре 22 м. Турбины семилопастные, диаметр рабочего колеса 5,5 м, производство харьковского предприятия «Турбоатом». Генераторы производства санкт-петербургского завода «Электросила». Напорные сооружения ГЭС образуют Павловское водохранилище площадью 116 км², полным и полезным объёмом 1,41 и 0,9 км³.

Павловская ГЭС входит в состав ОАО «Башкирэнерго»

Оборудование ГЭС модернизировано. В частности, произведена замена лопаток гидротурбин, заменены трансформаторы, произведена реконструкция русловой плотины, усилено крепление дна отводящего канала. Произведена замена камеры рабочего колеса гидроагрегатов. Установлены современные тиристорные системы возбуждения гидроагрегатов. Проведена реконструкция гидрогенераторов, что позволило увеличить мощность гидроагрегатов до 50,4 МВт.

 

СОЛУНИ

 

Солуни – спортивно-оздоровительный лагерь УГНТУ - стал постоянным местом отдыха студентов, сотрудников и профессорско–преподавательского состава.

Солуни – это своеобразный микрогород. Строгие ряды многоквартирных одноэтажных деревянных домов с широкими и удобными верандами – а их уже в лагере 26, две русские бани, уютная с высококвалифицированными поварами и официантками столовая на 350 мест и достаточное количество спортивных площадок и инвентаря находятся в полном распоряжении отдыхающих. Достаточно сказать, что за весь летний сезон приходится обслуживать более тысячи человек. На этом не прекращает лагерь свою трудовую жизнь. С ноября по март еженедельно по пятницам, субботам и воскресеньям он принимает любителей рыбной ловли, которым в лагере предоставляется, практически, все условия – теплые дома, кухня, посуда и постель.

Расположенный к северу от столицы Республики Башкортостан на берегу Павловского водохранилища среди темно–зеленого леса, розово–серых скал и лазурно–голубой воды, СОЛУНИ приобрел исключительную популярность[6].

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

Растворенный кислород (РК)

Кислород постоянно присутствует в растворенном виде в поверхностных водах. Содержание растворенного кислорода (РК) в воде характеризует кислородный режим водоема и имеет важнейшее значение для оценки его экологического и санитарного состояния. Кислород должен содержаться в воде в достаточном количестве, обеспечивая условия для дыхания гидробионтов. Он также необходим для самоочищения водоемов, т.к. участвует в процессах окисления органических и других примесей, разложения отмерших организмов. Снижение концентрации РК свидетельствует об изменении биологических процессов в водоеме, о загрязнении водоема биохимически интенсивно окисляющимися веществами (в первую очередь органическими). Потребление кислорода обусловлено также химическими процессами окисления содержащихся в воде примесей, а также дыханием водных организмов.

Поступление кислорода в водоем происходит путем растворения его при контакте с воздухом (абсорбции), а также в результате фотосинтеза водными растениями, т.е. в результате физико-химических и биохимических процессов. Кислород также поступает в водные объекты с дождевыми и снеговыми водами. Поэтому существует много причин, вызывающих повышение или снижение концентрации в воде растворенного кислорода.

Растворенный в воде кислород находится в виде гидратированных молекул О2. Содержание РК зависит от температуры, атмосферного давления, степени турбулизации воды, количества осадков, минерализации воды др. При каждом значении температуры существует равновесная концентрация кислорода, которую можно определить по специальным справочным таблицам, составленным для нормального атмосферного давления. Степень насыщения воды кислородом, соответствующая равновесной концентрации, принимается равной 100%. Растворимость кислорода возрастает с уменьшением температуры и минерализации и с увеличением атмосферного давления.

В поверхностных водах содержание растворенного кислорода может колебаться от 0 до 14 мг/л и подвержено значительным сезонным и суточным колебаниям. В эвтрофицированных и сильно загрязненных органическими соединениями водных объектах может иметь место значительный дефицит кислорода. Уменьшение концентрации РК до 2 мг/л вызывает массовую гибель рыб и других гидробионтов.

В воде водоемов в любой период года до 12 часов дня концентрация РК должна быть не менее 4 мг/л. ПДК растворенного в воде кислорода для рыбохозяйственных водоемов установлена 6 мг/л (для ценных пород рыбы) либо 4 мг/л (для остальных пород).

Растворенный кислород является весьма неустойчивым компонентом химического состава вод. При его определении особо тщательно следует проводить отбор проб: необходимо избегать контакта воды с воздухом до фиксации кислорода (связывания его в нерастворимое соединение).

Контроль содержания кислорода в воде – чрезвычайно важная проблема, в решении которой заинтересованы практически все отрасли народного хозяйства, включая черную и цветную металлургию, химическую промышленность, сельское хозяйство, медицину, биологию, рыбную и пищевую промышленность, службы охраны окружающей среды. Содержание РК определяют как в незагрязненных природных водах, так и в сточных водах после очистки. Процессы очистки сточных вод всегда сопровождаются контролем содержания кислорода. Определение РК является частью анализа при определении другого важнейшего показателя качества воды – биохимического потребления кислорода (БПК).

Проведение анализа

1. Добавили в склянку с пробой анализируемой воды разными пипетками 1 мл раствора соли марганца, 1 мл раствора йодида калия, погружая пипетку с раствором в кислородную склянку на глубину 2-3 см, как показано на рисунке и по мере выливания раствора поднимала пипетку вверх.

Излишек жидкости из склянки стек через край на подставленную чашку Петри.

Слегка наклонили склянку, закрыла пробкой. Излишек жидкости стек через край. Следили, чтобы в склянке не осталось пузырьков воздуха.

Склянка не оставалась открытой.

2. Перемешали содержимое склянки имеющейся внутри мешалкой, удерживая склянку рукой. Поместили склянку с зафиксированной пробой в темное место для отстаивания (не менее 10 минут и не более 24 часов).

3. Добавили пипеткой 2 мл раствора серной кислоты.

4. Закрыли склянку пробкой и перемешала содержимое до полного растворения осадка.

5. Перенесли содержимое склянки в коническую колбу для титрования вместимостью 250 мл.

6. Заполнили пипетку (бюретку), закрепленную в стойке-штативе раствором тиосульфата натрия (0,02 моль/л экв.) и титровали пробу до слабо желтой окраски. Затем добавили пипеткой 1 мл раствора крахмала (раствор в колбе синеет) и продолжали титровать до полного обесцвечивания раствора.

7. Определили общий объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование (как до, так и после добавления раствора крахмала).[5]

Определение хлоридов в воде

Минеральный состав воды отражает результат взаимодействия воды как физической фазы и среды жизни с другими фазами (средами): твердой, т.е. береговыми и подстилающими, а также почвообразующими минералами и породами; газообразной (с воздушной средой) и содержащейся в ней влагой и минеральными компонентами. Кроме того, минеральный состав воды обусловлен целым рядом протекающих в разных средах физико-химических и физических процессов - растворения и кристаллизации, пептизации и коагуляции, седиментации, испарения и конденсации и др. Большое влияние на минеральный состав воды поверхностных водоемов оказывают протекающие в атмосфере и в других средах химические реакции с участием соединений азота, углерода, кислорода, серы и др.

Ряд показателей качества воды так или иначе связан с определением концентрации растворенных в воде различных минеральных веществ. Содержащиеся в воде минеральные соли вносят разный вклад в общее солесодержание, которое может быть рассчитано суммированием кон-центраций каждой из солей. Пресной считается вода, имеющая общее солесодержание, или минерализацию, не более 1 г/л. Среди пресных вод, в зависимости от величины солесодержания (в мг/л), выделяют воды ультрапресные (менее 100), маломинерализованные (100-200), средне минерализованные (200-500) и повышенной минерализации (500-1000). При величине солесодержания от 1 до 25 г/л воду считают солоноватой.

Соотношение концентрации в воде главных ионов (в ммоль/л) определяет типы химического состава воды. В зависимости от преобладающего вида анионов (>25% эквивалента при условии, что суммы ммоль анионов и катионов принимаются равными 50% соответственно каждая) различают воды гидрокарбонатного класса (концентрация НСO3- >25% экв. анионов), сульфатного (SO42->25% экв.), хлоридного (Cl- >25% экв.). Иногда выделяют также воды смешанных, или промежуточных, типов. Соответственно, среди катионов выделяются группы кальциевых, магниевых, натриевых или калиевых вод.

Минерализация воды имеет важнейшее значение при характеристике химического состава вод. Анализы воды на содержание минеральных компонентов проводят в различные периоды: для поверхностных вод - в зимнюю межень, весеннее половодье (пик), летне-осеннюю межень, летне-осенний паводок; для вод заболоченных участков - в зимнюю межень и весеннее половодье, для почвенных вод - в зимнюю межень, весеннее половодье и летне-осеннюю межень.

Концентрации растворенных в воде минеральных солей определяют, как правило, химическими методами - титриметрическим, колориметрическим. Концентрации некоторых компонентов (например, катионов натрия, калия) в воде можно оценить расчетными методами, имея данные о значениях концентраций других катионов и анионов.

Хлориды

Хлориды присутствуют практически во всех пресных поверхностных и грунтовых водах, а также в питьевой воде в виде солей металлов. Если в воде

присутствует хлорид натрия, она имеет соленый вкус уже при концентрациях свыше 250 мг/л; в случае хлоридов кальция и магния соленость воды возникает при концентрациях свыше 1000 мг/л. Именно по органолептическому показателю - вкусу установлена ПДК для питьевой воды по хлоридам (350 мг/л), лимитирующий показатель вредности –органолептический.

Большие количества хлоридов могут образовываться в промышленных процессах концентрирования растворов, ионного обмена, высоливания и т.д., образуя сточные воды с высоким содержанием хлорид-аниона.

Высокие концентрации хлоридов в питьевой воде не оказывают ток-сического воздействия на человека, хотя соленые воды очень коррозионно активны по отношению к металлам, пагубно влияют на рост растений, вызывают засоление почв.

Предлагаемый метод определения массовой концентрации хлорид-аниона описан в ГОСТ 1030 и ИСО 9297. Он основан на титровании хлорид-анионов раствором нитрата серебра, в результате чего образуется суспензия практически нерастворимого хлорида серебра. Уравнение химической реакции записывается следующим образом:

В качестве индикатора используется хромат калия, который реагирует с избытком нитрата серебра с образованием хорошо заметного оранжево-бурого осадка хромата серебра по уравнению:

Данный метод получил название метода аргентометрического титрования. Титрование можно выполнять в пределах рН 5,0-8,0.

Заключение

В ходе прохождения учебной практики была произведена экологическая оценка состояния окружающей среды на территории УНПП «Солуни». Для составления точной картины состояния природной среды Павловского водохранилища необходимо проводить последовательный и периодический мониторинг.

В результате практики были получены следующие результаты:

1. Определили растворенный кислород и биохимическое потребление кислорода в воде, где БПК составляет 2,39 мг О2/л и объект исследования относится к типу умеренно-загрязненных вод.

2.Определили содержание хлоридов в воде в трех образцах. Концентрация хлоридов не превышает предельно-допустимую норму. Все образцы относятся к типу ультрапресных вод.

3.Ознакомились с работой биологических очистных сооружений УНПП «СОЛУНИ».

4.Провели оценку фитотоксичности сточной воды по степени всхожести семян кресс-салата. Выявили, что сточная вода имеет 80%, очищенная- 94% и дистиллированная вода- 100% степень всхожести семян, что свидетельствует о низком содержании токсичных веществ в сточной воде.

5. Посетили IV летний молодежный форум “Инновационные подходы формирования практической подготовки студентов на УНПП «Солуни»“.

 

 

ОТЧЁТ

о прохождении учебной практики

на УНПП «Солуни»

 

 

Выполнил студент гр. БОС-16-01 _________ А.В. Бадретдинова

(группа) (подпись, дата)

 

Проверил:

доцент кафедры ПЭ,

к.т.н. Ю.А. Федорова

(оценка) (подпись, дата)

 

 

Уфа 2017

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………3

1.Влияние гидротехнических сооружений на окружающую среду....4

1.1. Павловское водохранилище ………………………………………4

1.2.Состав сооружений ГЭС……………………………………………5

1.3.УНПП «СОЛУНИ»…………………………………………………6

1.4.Гидравлический режим водотока …………………………………....7

1.5. Гидрохимический режим водотока…………………………….…9

2. Экспериментальный раздел…………………………………..…….17

2.1. Определение растворенного кислорода и биохимического потребления кислорода…………………………………………………..…..17

2.2. Определение хлоридов в воде………………………………..…..26

2.3. Биологические очистные сооружения УНПП «СОЛУНИ»……29

2.3.1 Оценка фитотоксичности сточных вод…………………………33

3. Развитие практико-ориентированных прикладных компетенций в период прохождения практики на УНПП «Солуни»…………………......34

Заключение ……………………………………………………..……..36

Список использованных источников……………………………..….37

 

 

 

 

Введение

Цель учебной практики:

прохождение ознакомительной практики УНПП «СОЛУНИ»

Задачи:

1.Определить растворенный кислород и биохимическое потребление кислорода в воде.

2.Определить содержание хлоридов в воде.

3.Ознакомиться с работой биологических очистных сооружений УНПП «СОЛУНИ».

4.Провести оценку фитотоксичности сточной воды.

5. Участие в IV летнем молодежном форуме “Инновационные подходы формирования практической подготовки студентов на УНПП «Солуни»“.