Защита атмосферы от вредных выбросов и выделений сводится к обеспечению содержания вредных веществ в воздухе, равного или менее ПДК. Это достигается применением следующих методов и средств:
- рациональное размещение источников вредных выбросов по отношению к населенным зонам;
- рассеивание вредных веществ в атмосфере для снижения концентраций в ее приземном слое;
- применение средств очистки воздуха от вредных веществ.
Существуют различные методы очистки газовых выбросов. Очистка газа – отделение от газа или перевод в безвредное состояние загрязняющего вещества, выбрасываемого промышленным источником.
Все промышленные газы передаются по газоходам или трубопроводам, которые могут снабжаться соответствующими газоочистными устройствами. Выбор метода очистки газовых выбросов зависит от природы улавливаемого материала. Если удаляемое вещество газообразное, возможны следующие варианты очистки:
● Абсорбция газов – это объемное поглощение газов, паров жидкостью (абсорбентом) с образованием раствора.
Абсорбция широко применяется при очистке больших газовых потоков, содержащих, например, пары НСl, аммиака, диоксидов серы и углерода.
● Адсорбция газов на твердых сорбентах более применима для поглощения незначительных количеств газов, например паров воды – силикагелем, диоксида углерода – известью, паров органических соединений – активированным углем.
● Химическое превращение газов в целях очистки – это сжигание или каталитический процесс, в частности каталитическое окисление органических соединений.
Твердые и жидкие примеси удаляют из газов в разделительном оборудовании:
♦ устройства для механической очистки газов, в которых пыль оседает под действием силы тяжести (пылеосадительная камера), инерции (инерционные пылеуловители) или центробежной силы (циклоны);
♦ аппараты мокрой очистки газов, в которых твердые частицы улавливаются жидкостью;
♦ фильтры из пористых материалов, на которых оседают частицы пыли;
♦ электрофильтры, в которых частицы осаждаются в результате ионизации газа и содержащихся в нем твердых частиц.
Очистка сточных вод
Методы очистки сточных вод делятся на:
v Механические – используются для удаления из воды грубодисперсных
примесей и масел с помощью специальных аппаратов (песколовок, фильтров, отстойников, гидроциклонов, центрифуг, решеток и т.д.).
v Физико -химические – используются для удаления тонкодисперсных
взвешенных частиц (твердых и жидких), растворимых газов, минеральных
и органических веществ.
Они применяются как самостоятельно, так и в сочетании с механическими, химическими и биологическими методами.К этим методам относятся коагуляция (слипание частиц коллоидной системы при столкновении в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле); флотация (процесс выделения мелкодисперсных загрязнений из воды с диспергированными пузырьками воздуха); адсорбция (очистка сточных вод от растворенных органических примесей на твердом носителе); ионный обмен (гетерогенный процесс обмена между ионами, находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности твердой фазы – ионитами); экстракция (извлечение из сточных вод растворенных органических веществ с помощью специально подобранного растворителя); ректификация (этот метод основан на разности температур кипения органических примесей и воды); мембранные, связанные с наложением электрического поля (электрокоагуляция, электрофлотация).
v Химические – методы глубокой очистки производственных сточных
вод для их дезинфекции, обесцвечивания или извлечения из них различных компонентов. При локальной очистке производственных сточных вод в большинстве случаев предпочтение отдается химическим методам. Применение химической очистки в ряде случаев целесообразно перед биологической или физико-химической очисткой.
Химическая очистка сточных вод представлена в основном процессами нейтрализации ( применяется для очистки производственных сточных вод от многих технологических процессов, содержащих кислоты и щелочи); окисления (применяют для обезвреживания цианидов, комплексных цианидов меди и цинка, сероводорода, сульфидов, соединений мышьяка) и восстановления (используется для восстановления солей ртути, хрома, мышьяка).
v Биохимические – применяют для очистки хозяйственных, бытовых и
промышленных сточных вод от многих растворенных органических и некоторых неорганических веществ (сероводорода, сульфидов, аммиака, нитритов и др.). Этот метод основан на способности микроорганизмов использовать в качестве питательного субстрата многие органические и неорганические вещества, содержащиеся в сточной воде. Широкое использование биологического метода обусловлено рядом его достоинств: возможностью удалять из сточных вод разнообразные органические соединения, в том числе токсичные, простотой аппаратурного оформления, относительно невысокими эксплуатационными расходами.
Контактируя с органическими веществами микроорганизмы частично разрушают их, превращая в воду, диоксид углерода, нитрат-ионы, сульфат-ионы, а частично в биомассу. Разрушение органических веществ называют биохимическим окислением. Известны аэробные и анаэробные методы биохимической очистки сточных вод. Аэробный метод основан на использовании аэробных групп организмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура 10 – 400С. При аэробной очистке микроорганизмы культивируются в активном иле или биопленке. Анаэробные методы очистки протекают без доступа кислорода; их используют для обезвреживания осадка.
v Термические – эти методы очистки различны, но наиболее
эффективным и универсальным из них является огневой метод. Сущность его заключается в распылении сточных вод непосредственно в топочные газы, нагретые до температуры 900 – 10000С, при этом вода полностью испаряется, а органические примеси сгорают. Содержащиеся в воде минеральные вещества образуют твердые или оплавленные частицы, которые улавливают в циклонах или фильтрах. Метод может быть использован для обезвреживания небольших количеств сточных вод, содержащих высокотоксичные органические соединения, очистка от которых другими методами невозможна или неэффективна.