Б) Стандарты качества воды




Нормирование качества воды осуществляется через

ПДК в (мг/л)- предельно допустимую концентрацию вредного вещества в водоеме -это такая концентрация вещества в водоеме (в воде), которая не оказывает вредного действия на организм человека при различных видах употребления воды (для питья, приготовления пищи, отдыха).

ОДУВ ориентировочно допустимый уровень воздействия химического вещества в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользовании -временный гигиенический норматив (Применяется на стадии предупредительного санитарного надзора за строящимися предприятиями).

Общее содержат е органических и легкоокисляемых веществ в воде определяется БПК и ХПК.

БПК (мг 02 на 1 л. воды) - биологическая потребность в кислороде -количество кислорода, использованного в биохимических процессах окисления органических веществ за определенное гремя (2,5,8,10,20 сут.)

ХПК(мг 02 на 1 л. воды) - химическая потребность в кислороде -количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде

Вредные химические вещества классифицируются по Лимитирующему показателю вредности ЛПВ

 

Тема 4

Методы защиты атмосферного воздуха от пыли

 

Методы защиты атмосферного воздуха от пыли ведутся в трех направлениях:

I. Очистка от технологических и вентиляционных выбросов от вредных веществ.

II. Рассеивание вредных выбросов, отведением на большую высоту.

III. Создание санитарных защитных зон.
Рассмотрим каждое направление отдельно.

I. Очистка -это снижение содержания загрязняющих веществ до допустимого уровня.
Для улавливания взвешенных частиц широко применяются различные пылеотделители (пылеуловители).

Пылеуловители - это устройства, предназначение которых заключается в отлавливании пыли и мелких механических частиц, и иных видов примесей из потоков воздуха при работе вытяжек, аспирационных систем, в установках по очистке газов и пневматических устройствах. Данные установки так же широко используются там, где расположены станки разного назначения, дабы уловить возникающие при их работе микрочастицы, попадающие в воздух [55].

Они делятся на:

1. сухие пылеуловители

2. мокрые пылеуловители

3. электрофильтры

4. фильтры

5. туманоуловители

В процессе пылеулавливания важны физико-химические характеристики пыли, А именно: дисперсный (фракционный) состав, плотность, слипаемость, смачиваемость, электрическая заряженность частиц и удельное сопротивление слоев частиц.

1. сухие пылеуловители, к ним относятся циклоны, вихревые пылеуловители, ротационные пылеуловители, жалюзийные пылеуловители Во всех этих устройствах, поступающий запыленный поток воздуха под действием центробежной силы, очищается от пыли и выходит наружу.

2. мокрые пылеуловители Они характеризуются высокой степенью очистки мелкодисперсной пыли (d частиц от 0,3-1,0 мкм.) Эти аппараты работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность либо капель жидкости, либо пленки жидкости.

3. электрофильтры, это очистка основана на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, на передаче заряда ионов частицам примесей и осаждение последних на осадительных коронирующих электродах.

4. фильтрование. Процесс фильтрования состоит в задержании частиц, примесей на пористых перегородках при движении через них дисперсных сред.

5. туманоуловители. Для очистки воздуха от туманов, кислот и других жидкостей используются волокнистые фильтры, принцип действия которых основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости под действием сил тяжести.

II. К сожалению, не все виды производств работают по безотходной технологии и не для всех выбросов разработаны способы очистки; в некоторых случаях это требует больших затрат. До сих пор еще нет рентабельного способа очистки от сернистого ангидрида и окислов азота уходящих дымовых газов тепловых электрических станций, поэтому часто загрязненные выбросы отводят на большую высоту. При этом выбрасываемые вредные вещества, достигая приземного пространства, рассеиваются, их концентрации снижаются до предельно допустимых. Некоторые вредные вещества на большой высоте переходят в иное состояние (конденсируются, вступают в реакции с другими веществами и т. п.), а такие, как, например, ртуть, осаждаются на поверхности земли, листве, строениях и при повышении температуры снова испаряются в воздух.

Основными показателями, определяющими максимальные концентрации загрязняющих веществ в приземном пространстве, являются количество их, содержащееся в выбросе, и высота выброса.

Для отведения выбросов на большую высоту используют не только высокие трубы, но и так называемые факельные выбросы, представляющие собой конические насадки на выхлопном отверстии, через которые загрязненные газы выбрасываются вентилятором с большой скоростью (20-30 м/с). Применение факельных выбросов создает меньшие единовременные затраты, но вызывает больший расход электроэнергии при эксплуатации.

Отведение вредных веществ на большую высоту с помощью высоких труб и факельных выбросов не уменьшает загрязнения окружающей среды (воздушной, почвы и гидросферы), а приводит только к рассеиванию их. При этом концентрация вредных веществ в воздушной среде недалеко от места их выброса может оказаться меньше, чем на большом расстоянии

III. Санитарно защитные зоны (СЗЗ).

Предприятия, группы предприятий, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками негативного воздействия на среду обитания и здоровье человека, должны отделяться от жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха, курорта

санитарно-защитными зонами (СЗЗ) с обязательным обозначением границ специальными информационными знаками. Установление СЗЗ является важнейшим мероприятиемпо охране окружающей среды.

СЗЗ -это:

1. территория, отделяющая предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека, от жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха, курорта. СЗЗ является обязательным элементом любого объекта, который является источником воздействия на среду обитания и здоровье человека.

2. Полоса насаждения вокруг промышленного предприятия. Зеленые посадки должны быть из газоустойчивых пород деревьев.

СЗЗ устанавливаются для объектов, создающих за пределами промплощадки уровни загрязнения выше ПДК и/или ПДУ, а также вносящих вклад в загрязнение жилых зон более 0,1 ПДК. Порядок определения размеров СЗЗ устанавливается в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 от 10 апреля 2003 г. № 38 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов».

Территория СЗЗ предназначена для:

-обеспечения снижения уровня загрязнения атмосферного воздуха, уровней шума и других факторов негативного воздействия до предельно допустимых значении за ее пределами на границе с селитебными территориями;

-создания санитарно-защитного и эстетического барьера между территорией предприятия (группы предприятий) и территорией жилой застройки;

-организации дополнительных озелененных площадей, обеспечивающих экранирование, ассимиляцию, фильтрацию загрязнителей атмосферного воздуха и повышение комфортности микроклимата.
СЗЗ начинается непосредственно от источника выделения вредных веществ: трубы, шахты и т. д. Для установления размеров СЗЗ в зависимости от характера и масштабов производственных вредностей введена санитарная классификация промышленных предприятий. Существуют пять классов предприятий, причем предприятия I класса имеют санитарно-защитную зону 1000 м, II - 500 м, III - 300 м, IV- 100 м и V - 50 м.

Для действующих предприятий проект организации СЗЗ должен быть обязательным документом. В составе проекта организации озеленения и благоустройства СЗЗ представляется документация в объеме, позволяющем дать оценку проектных решений о соответствии их СанПиНам. В предпроектной, проектной документации на строительство новых, реконструкцию или техническое перевооружение действующих предприятий и сооружений предусматриваются мероприятия и средства на организацию и благоустройство СЗЗ, включая переселение жителей в случае необходимости. Проект организации, благоустройства и озеленения представляется одновременно с проектом на строительство (реконструкцию, техническое перевооружение) предприятия.

Размеры СЗЗ устанавливаются в зависимости от мощности, условий эксплуатации, характера и количества выделяемых в ОС загрязняющих веществ, создаваемого шума, вибрации и других вредных физических факторов, а также с учетом предусматриваемых мер по уменьшению неблагоприятного влияния их на среду обитания и здоровье человека в соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов.

Для магистральных трубопроводов углеводородного сырья, компрессорных установок создаются санитарные разрывы (санитарные полосы отчуждения). Минимальные расстояния учитывают степень взрывопожароопасности при аварийных ситуациях и дифференцированы в зависимости от вида поселений, типа зданий, назначения объектов с учетом диаметра трубопроводов.

Ширина СЗЗ по принятой классификации должна быть подтверждена выполненными по согласованным и утвержденным в установленном порядке методам расчета рассеивания выбросов в атмосферу для всех загрязняющих веществ, распространения шума, вибрации и электромагнитных полей с учетом фонового загрязнения среды обитания по каждому из факторов. При этом учитывается вклад действующих, намеченных к строительству или проектируемых предприятий, а также данные натурных наблюдений для действующих предприятий. Для групп промышленных предприятий или промышленного узла устанавливается единая СЗЗ с учетом суммарных выбросов и физического воздействия всех источников, а также результатов годичного цикла натурных наблюдений.

В ряде случае размеры СЗЗ могут быть уменьшены. Это возможно:

- при объективном доказательстве стабильного достижения уровня техногенного воздействия на границе СЗЗ и за ее пределами врамках и ниже нормативных требований по материалам систематических (не менее чем годовых) наблюдений за состоянием загрязнения воздушной среды (для вновь размещаемых предприятий возможен учет данных объектов-аналогов);

- при подтверждении замерами снижения уровня шума и других физических факторов в пределах жилой застройки ниже гигиенических нормативов;

- при уменьшении мощности, изменении состава, перепрофилировании предприятия и связанным с этим изменением класса опасности.

Не допускается сокращение величины СЗЗ для действующих предприятий на основании данных, полученных только расчетным путем.

При наличии гигиенических и технико-экономических обоснований, т. е. когда расчетная концентрация вредных веществ при поступлении в селитебную территорию меньше допустимой, разрешается увеличение СЗЗ не более чем в 3 раза. Для отдельных групп или комплексов крупных предприятий I и II класса химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, машиностроительной и некоторых других отраслей промышленности и тепловых электрических станций, которые оказывают особо неблагоприятные воздействия на окружающую среду, размер СЗЗ определяется расчетом конкретно для каждого случая и может быть больше, чем указано.

Территорию СЗЗ озеленяют и благоустраивают, на ней могут быть размещены размещены лишь определенные объекты:

-сельхозугодия для выращивания технических культур, не используемых для производства продуктов питания;

-предприятия, их отдельные здания и сооружения с производствами меньшего класса вредности, чем основное производство. При наличии у размещаемого в СЗЗ объекта выбросов, аналогичных по составу с выбросами основного производства, обязательно требованиенепревышения гигиенических нормативов на границе СЗЗ и за ее пределами при суммарном учете;

- пожарные депо, бани, прачечные, объекты торговли и общественного питания, мотели, гаражи, площадки и сооружения для размещения общественного и индивидуального транспорта, автозаправочные станции, а также связанные с обслуживанием данного предприятия здания управления, конструкторские бюро, учебные заведения, поликлиники, научно-исследовательские лаборатории, спортивно-оздоровительные сооружения для работников предприятия, общественные здания административного назначения;

-нежилые помещения для дежурного персонала и охраны предприятий, а также помещения для пребывания работающих по вахтовому методу, местные и транзитные коммуникации, ЛЭП, электроподстанции, нефте- и газопроводы, артезианские скважины для технического водоснабжения, водоохлаждающие сооружения для подготовки технической воды, канализационные насосные станции, сооружения оборотного водоснабжения, питомники растений для озеленения промплощадки, предприятий и СЗЗ.

Таким образом, увеличение СЗЗ всегда создает определенное обесценивание территории, а следовательно, наносит материальный ущерб, так как возрастает длина транспортных и других коммуникаций. Кроме того, у работников промышленных предприятий, которым приходится дважды в день пересекать санитарно-защитную зону, достигающую в отдельных случаях 7 км и более, возникает транспортная усталость

При планировании СЗЗ необходимо учитывать следующее:

- Площадь для строительства и жилых массивов выбирать с учетом аэроклиматической характеристики и рельефа местности;

-Промышленный объект располагается на ровном, хорошо проветриваемом месте:

-Должна учитываться роза ветров;

-Промышленные объекты по возможности необходимо располагать за чертой города с подветренной стороны от жилых районов;

-Расстояние между зданиями не должно быть больше 8 высот впереди стоящего здания, если оно широкое и больше 10 высот если оно узкое;

-Цеха, выделяющие вредные вещества расположены на краю производственной территории с противоположной стороны от жилого массива;

-В соответствии с классификацией предприятий в зависимости от выделяемых вредных веществ устанавливают 5 СЗЗ;

Тема 5

Методы защиты атмосферного воздуха от газообразных примесей

 

Методы очистки промышленных выбросов по характеру протекания физико-химических процессов делится на 4 группы:

1.Промывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически -это называется хемосорбция.

2. Промывка выбросов растворителями примесей - абсорбция.

3. Поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами - адсорбция.

4. Термическая нейтрализация отходящих газов и поглощение примесей путем применения каталитического превращения.

5. Озонные методы.

6. Плазмокаталитический метод.

 

Метод хемосорбции основан на поглощении газов и паров твердыми или жидкими поглотителями с образованием малорастворимых соединений. Примером хемосорбции может служить очистка газовоздушной смеси от сероводорода с применением мышьяково-щелочного раствора.

Метод абсорбции заключается в разделении воздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких газовых компонентов (абсорбатов) этой смеси жидкими поглотителем (абсорбентом) с образованием раствора. Состав абсорбента выбирается из условия растворения в ней поглощаемого газа. Например, для удаления из технологических выбросов таких газов, как аммиак, хлористый водород и др., целесообразно применять в качестве поглотительной жидкости воду. Для улавливания водяных паров используют серную кислоту, а ароматических углеводородов (из коксового газа) - вязкие масла.

Установки, реализующие метод абсорбции, называются абсорберами.

В зависимости от способа создания поверхности соприкосновения фаз различают поверхностные, барботажные и распыливающие абсорбционные аппараты.

В первой группе аппаратов поверхностью контакта между фазами является зеркало жидкости или поверхность текучей пленки жидкости. Сюда же относят насадочные абсорбенты, в которых жидкость стекает по поверхности загруженной в них насадки из тел различной формы. В качестве насадки используют кольца с перфорированными стенками, изготавливаемыми из металла, керамики, пластмассы и других материалов с максимальной коррозионной устойчивостью.

Во второй группе абсорбентов поверхность контакта увеличивается благодаря распределению потоков газа в жидкость в виде пузырьков и струй. Барботаж осуществляют путем пропускания газа через заполненный жидкостью аппарат либо в аппаратах колонного типа с тарелками различной формы.

В третьей группе поверхность контакта создается путем распыления жидкости в массе газа. Поверхность контакта и эффективность процесса в целом определяется дисперсностью распыленной жидкости.

Общими недостатками абсорбционных методов является образование жидких стоков и громоздкость аппаратурного оформления.

Метод адсорбции.

Адсорбционные методы являются одним из самых распространенных в промышленности способов очистки газов. Их применение позволяет вернуть в производство ряд ценных соединений. При концентрациях примесей в газах более 2-5 мг/м³, очистка оказывается даже рентабельной. Он основан на физических свойствах некоторых твердых тел с ультромикроскапической структурой извлекать, и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси. Основными промышленными адсорбентами являются активированные угли, сложные оксиды и импрегнированные сорбенты. Активированный уголь (АУ) нейтрален по отношению к полярным и неполярным молекулам адсорбируемых соединений. Он менее селективен, чем многие другие сорбенты, и является одним из немногих, пригодных для работы во влажных газовых потоках. АУ используют, в частности, для очистки газов от дурно пахнущих веществ, рекуперации растворителей и т.д.

Оксидные адсорбенты (ОА) обладают более высокой селективностью по отношению к полярным молекулам в силу собственного неоднородного распределения электрического потенциала. Их недостатком является снижение эффективности в присутствии влаги. К классу ОА относят силикагели, синтетические цеолиты, оксид алюминия.

Можно выделить следующие основные способы осуществления процессов адсорбционной очистки:

· После адсорбции проводят десорбцию и извлекают уловленные компоненты для повторного использования. Таким способом улавливают различные растворители, сероуглерод в производстве искусственных волокон и ряд других примесей.

· После адсорбции примеси не утилизируют, а подвергают термическому или каталитическому дожиганию. Этот способ применяют для очистки отходящих газов химико-фармацевтических и лакокрасочных предприятий, пищевой промышленности и ряда других производств. Данная разновидность адсорбционной очистки экономически оправдана при низких концентрациях загрязняющих веществ и (или) многокомпонентных загрязнителей.

· После очистки адсорбент не регенерируют, а подвергают, например, захоронению или сжиганию вместе с прочно хемосорбированным загрязнителем. Этот способ пригоден при использовании дешевых адсорбентов.

Для десорбции примесей используют нагревание адсорбента, вакуумирование, продувку инертным газом, вытеснение примесей более легко адсорбирующимся веществом, например, водяным паром. В последнее время особое внимание уделяют десорбции примесей путем вакуумирования, при этом их часто удается легко утилизировать.

Для проведения процессов адсорбции разработана разнообразная аппаратура. Наиболее распространены адсорберы с неподвижным слоем гранулированного или сотового адсорбента. Непрерывность процессов адсорбции и регенерации адсорбента обеспечивается применением аппаратов с кипящим слоем.

Основной недостаток адсорбционного метода заключается в большой энергоемкости стадий десорбции и последующего разделения, что значительно осложняет его применение для многокомпонентных смесей.

Метод термической нейтрализации основан на способности горючих токсичных компонентов (газы, пары, сильно пахнущие вещества) окисляться до менее токсичных при наличии свободного кислорода и высокой температуры газовой смеси. Термический метод или высокотемпературное дожигание, который иногда называют термической нейтрализацией, требует поддержания высоких температур очищаемого газа и наличия достаточного количества кислорода.

Выбор очистных устройств состоит в определении способа очистки загрязнённого воздуха, количества ступеней очистки и типа пылегазоулавливающих аппаратов. Принимать к установке следует только такие устройства, которые в конкретных условиях сочетали бы в себе требующуюся эффективность очистки, надёжность и экономичность, например, возможность возврата уловленной пыли (продукта) в производство.

Принято считать, что при запылённости 5000 мг/м3 нетоксичной пылью достаточно одной ступени очистки, а при большей - нужна двух-трёхступенчатая очистка. Чем крупнее частицы пыли (золы) и больше их плотность, чем ниже температура газа, тем эффективнее при прочих равных условиях газ будет очищаться от пыли в аппаратах любого типа.

Совершенствование технологических процессов, применение высокоэффективных систем газоочистки позволяют в значительной степени уменьшить размеры промышленных выбросов в атмосферу. Однако полностью ловить пыле- и газообразные примеси в отходящих газах практически невозможно, часть вредных веществ всё равно выбрасывается в атмосферу. Для того, чтобы концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы не превышали ПДК, отходящие газы выбрасываются через высокие трубы с целью создания условий для эффективного рассеивания

Озонные методы

Их применяют для обезвреживания дымовых газов от SO2(NOx) и дезодорации газовых выбросов промышленных предприятий. Введение озона ускоряет реакции окисление NO до NO2 и SO2 до SO3. После образования NO2 и SO3 в дымовые газы вводят аммиак и выделяют смесь образовавшихся комплексных удобрений (сульфата и нитрата аммония). Время контакта газа с озоном, необходимое для очистки от SO2 (80-90%) и NOx (70-80%)составляет 0,4 – 0,9 сек. Энергозатраты на очистку газов озонным методом оценивают в 4-4,5% от эквивалентной мощности энергоблока, что является, по-видимому, основной причиной, сдерживающей промышленное применение данного метода.

Применение озона для дезодорации газовых выбросов основано на окислительном разложении дурно пахнущих веществ. В одной группе методов озон вводят непосредственно в очищаемые газы, в другой газы промывают предварительно озонированной водой. Применяют также последующее пропускание озонированного газа через слой активированного угля или подающего на катализатор. При вводе озона и последующем пропускании газа через катализатор температура превращения таких веществ как амины, ацетальдегид, сероводород и др. понижается до 60-80 °C. В качестве катализатора используют оксиды меди, кобальта, железа на носителе. Основное применение озонные методы дезодорации находят при очистке газов, которые выделяются при переработке сырья животного происхождения на мясо- (жиро-) комбинатах и в быту.

 

 

Плазмокаталитический метод

Это довольно новый способ очистки, который использует два известных метода – плазмохимический и каталитический. Установки, работающие на основе этого метода, состоят из двух ступеней. Первая - это плазмохимический реактор (озонатор), вторая - каталитический реактор. Газообразные загрязнители, проходя зону высоковольтного разряда в газоразрядных ячейках и взаимодействуя с продуктами электросинтеза, разрушаются и переходят в безвредные соединения, вплоть до CO2 и H2O. Глубина конверсии (очистки) зависит от величины удельной энергии, выделяющейся в зоне реакции. После плазмохимического реактора воздух подвергается финишной тонкой очистке в каталитическом реакторе. Синтезируемый в газовом разряде плазмохимического реактора озон попадает на катализатор, где сразу распадается на активный атомарный и молекулярный кислород. Остатки загрязняющих веществ (активные радикалы, возбужденные атомы и молекулы), не уничтоженные в плазмохимическом реакторе, разрушаются на катализаторе благодаря глубокому окислению кислородом.

Преимуществом этого метода являются использование каталитических реакций при температурах, более низких (40-100 °C), что приводит к увеличению срока службы катализаторов, а также к меньшим энергозатратам (при концентрациях вредных веществ до 0,5 г/м³.).

Недостатками данного метода являются:

-большая зависимость от концентрации пыли, необходимость предварительной очистки до концентрации 3-5 мг/м³;

-при больших концентрациях вредных веществ(свыше 1 г/м³) стоимость оборудования и эксплуатационные расходы превышают соответствующие затраты в сравнении с термокаталитическим методом.

 

Тема 6

Очистка производственных сточных вод

 

Большое разнообразие примесей сточных вод предопределяет необходимость применения различных методов выделения или обезвреживания примесей. Современная очистка сточных вод подразумевает полное или максимально возможное удаление загрязнений, примесей и вредных веществ [3]. Выбор способа очистки основывается на виде и концентрации преобладающих примесей в сточных водах.

Методы очистки сточных вод можно разделить на:

I. механические

II. физико-химические

III. биологические

Когда они применяются вместе, то метод обработки сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

Рассмотрим каждый метод отдельно.

I. Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путём отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Механическая о чистка применяется для отделения твердых и взвешенных частиц. Это осуществляется методами:

1. процеживание осуществляется пропусканием воды через решетки и волокноуловителя.

2. отстаивание основано на особенностях процесса осаждения твердых частиц в жидкости. Ее осуществляют в отстойниках.

3. фильтрование предназначено для очистки сточных вод от тонкодисперсных твердых примесей. Используют 2 класса фильтров: а) зернистые, в которых очищаемую жидкость пропускают через насадки несвязанных пористых материалов; б) микрофильтры, элементы которых изготавливают из связанных пористых материалов (кварцевый песок, дробленый шлак, гравий, антрацит и т.п.).

4. Отделение твердых частиц в поле действия центробежных сил. Осуществляется в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах. Открытые гидроциклоны применяют для отделения из сточных вод крупных твердых частиц со скоростью осаждения более 0,02 м/с

II. Физико-химическая очистка

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворённые неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества.

Обеспечивает отделение как твердых и взвешенных частиц, так и растворимых примесей. Очистка включает в себя способы:

1. Экстракция 2. Флотация 3. Нейтрализация 4. Окисление 5. Сорбция 6. коагуляция 7. ионнообменные методы 8. Метод эвапорации.

Экстракция - процесс разделения примесей в смеси двух нерастворимых жидкостей (экстрагента и сточной воды). Например стоки смешиваются с экстрагентом отбирающим вредные вещества: так бензолом удаляется фенол.

Флотация предназначена для извлечения из воды гидрофобных частиц (нефтепродукты) пузырьками газа, подаваемого в сточную воду. В основе этого процесса имеет место молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкодиспергированного в воде газа. Сущность флотационного процесса заключается в специфическом действии молекулярных сил, вызывающих слипание частиц примесей с пузырьками газа, всплывание флотокомплексов и образованию на поверхности жидкости пенного слоя, содержащего извлеченные вещества. Слипание пузырьков воздуха происходит только с гидрофобными частицами (несмачиваемыми водой) или частицами, имеющими гидрофобные участки поверхности. Следовательно, для интенсификации флотационного процесса рекомендуется использовать реагенты, которые, находясь в воде, сорбируются на поверхности частиц, понижая их смачиваемость, а значит, повышают гидрофобизацию загрязнений.

Образование флотокомплексов (агрегатов «частица - пузырьки газа») зависит от интенсивности их столкновения друг с другом, химического взаимодействия в зависимости от способа образования пузырьков газа различают следующие виды флотации: напорную, пневматическую, механическую, электрофлотацию, пенную, химическую, вибрационную, биологическую и др.

Важное значение имеют также условия и способы удаления пены. Пена образуется на поверхности воды в результате всплывания пузырьков воздуха, несущих на себе удаляемые из воды примеси. Она должна быть достаточно прочной и не допускать попадания загрязнений в воду. Кроме того, пена должна обладать определенной подвижностью при перемещении её к сбросным устройствам. Устойчивость и подвижность пены зависит от свойств и количества реагентов и загрязнений, вносимых в пенный слой. Стабилизации пены способствует наличие в воде хлопьев коагулянта, мелких частиц взвеси и поверхностно-активных веществ. Как правило, удаление пены из флотатора производят либо кратковременным подъемом уровня воды с отводом ее через лотки, расположенные равномерно по площади камеры, либо с помощью скребковых механизмов (пеногонов), перемещающих пену к сборным лоткам.

Нейтрализация - это обработка воды щелочами или кислотами (известью, содой, аммиаком и т.п.).

Окисление применяется при обработке сточных вод и уничтожения токсичных биологических примесей. Это хлорирование, озонирование, комбинация реагентов с ультрафиолетовой обработкой.

Сорбция обеспечивает очистку воды от солей тяжелых металлов, частичек красящих веществ. Лучшим сорбентом является активированный уголь. Его получают термической обработкой дерева, углей (каменного и бурого), антрацита и других углеродосодержащих веществ. Они изготавливаются и используются в виде гранул размером 2-5 мм. Угли, предназначенные для поглощения относительно крупных молекул примесей из жидкостей, должны иметь развитую структуру переходных пор. Активные угли, как правило, имеют хорошие адсорбционные свойства по отношению к молекулам органических веществ, но имеют низкую механическую прочность.

Коагуляция это осветление и обесцвечивание сточных вод с применением реагентов, вызывающих свертывание взвешенных и коллоидных веществ в хлопья, которые при осаждении увлекают нерастворимые тонкодисперсные вещества в осадок.

Для ускорения процесса осаждения тонкодисперсных примесей, а также эмульгированных смол производят их коагулирование. При этом уменьшаются концентрация взвешенных веществ, запах и цветность.

В качестве коагулянта наиболее часто используют сульфат алюминия, алюминат натрия, сульфат железа, хлорид железа, известь и др. Введенный в воду сульфат алюминия взаимодействует с содержащимися в ней гидрокарбонатами, образуя первоначально гелеобразный гидроксид алюминия

Процессы полного осветления и обесцвечивания сточной воды осаждением обычно завершаются фильтрованием пропуском воды через слой зернистого материала (песка или антрацита) с частицами различной крупности.

Ионообменный метод очистки воды применяют для обессоливания и очистки воды от ионов металлов и других примесей. Сущность ионного обмена заключается в способности ионообменных материалов забирать из растворов электролита ионы в обмен на эквивалентное количество ионов ионита. Очистку воды осуществляют ионитами - синтетическими ионообменными смолами, изготовленными в виде гранул размером 0,2...2 мм. Иониты изготовляют из нерастворимых в воде полимерных веществ, имеющих на своей поверхности подвижный ион (катион или анион), который при определенных условиях вступает в реакцию обмена с ионами того же знака, содержащимися в воде.

Очистка производственных сточных вод методом ионного обмена позволяет извлекать и утилизировать ценные примеси (соединения мышьяка, фосфора, а также хром, цинк, свинец, медь, ртуть и другие металлы), ПАВ и радиоактивные вещества, очищать воду до предельно допустимых концентраций с последующим её использованием в технологических процессах или системах оборотного водоснабжения.

Метод эвапорации основан на отгонке загрязнений (летучих веществ) с циркулирующим водяным паром и на последующей его отмывке от загрязнений раствором щелочи

III. Биологическая очистка

Биохимическое окисление - широко применяемый на практике метод очистки производственных сточных вод. Очистка возможна в естественных условиях и искусственных сооружениях, органические примеси обрабатываются редуцентами (бактериями, простейшими, водорослями) и превращаются в минеральные вещества. В естественных условиях очистка производится на полях фильтрации или орошения (через почву) или в биологических прудах.

Главным действующим началом при биохимической очистке являются микроорганизмы, использующие в качестве питательных веществ и источников энергии растворенные органические и неорганические соединения. Из них микроорганизмы берут все необходимое для размножения, увеличивая при этом активную биомассу.

Загрязняющие сточную воду вещества при их аэробной биохимической очистке окисляются активным илом, представляющим собой биоценоз, обильно заселенный микроорганизмами. Активный ил разрушает органические и неорганические соединения в специальных сооружениях.

В качестве искусственных сооружений применяются аэротенки. метантенки, биофильтры.

В тенках (аэро- подача воздуха, окси -подача кислорода, мета - без доступа воздуха). В биофильтрах - спец. загрузка (шлак, керамзит, гравий).

 

Контрольные вопросы

1. Что включают в себя физические факторы производственной среды?

2. Что включают в себя химические факторы производственной среды?

3. Как классифицируются шумы по происхождению?

4. Чем характеризуются нервно-психические перегрузки?

5. Какие звуки являются шумовым загрязнением?



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: