🗊Презентация Сточные воды и газовоздушные выбросы

Лекции № 4 ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ. СТОЧНЫЕ ВОДЫ. ГАЗОВОЗДУШНЫЕ ВЫБРОСЫ

Основные источники образования сточных вод промышленные предприятия предприятия коммунально-бытового назначения; крупные животноводческие комплексы; крупные земледельческие комплексы; отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, и рудников; обработка и сплав лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна и т.д.

Состав и происхождение сточных вод

Виды загрязнений сточных вод механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным водам; химическое - наличие в воде органических и неорганических (минеральных) веществ токсического и нетоксического действия: кислоты, основания, соли(соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора); углеводороды различного строения и их производные – всего более 1 млн. веществ бактериальное и биологическое - наличие в воде органических остатков (300 - 380 млн.т./год), ПАВ, биогенных веществ, разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей. радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах; тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС, промышленных стоков

Производственные сточные воды (ПСВ) образуются в результате использования воды в различных технологических процессах Основные загрязняющие вещества : механические взвеси (песок, окалина, металлическая стружка, пыль, флюсы, волокна хлопчатника и т.д.); минеральные масла и другие нефтепродукты; неорганические кислоты и их соли; щелочи; поверхностно-активные вещества (ПАВ); неорганические соли тяжелых металлов.

Атмосферные сточные воды или поверхностный сток образуются в результате стока осадков (а также таяния снега) с определенных территорий непосредственно в водные объекты или в системы канализации. Состав разнообразен: твердые частицы (песок, камень, стружки, пыль, сажа, остатки растений и т.д.), нефтепродукты, удобрения и т.д. Особенность стока – низкие концентрации ЗВ (кроме ТВЧ)

Бытовые сточные воды (БСВ) или коммунально-бытовые стоки образуются в процессе жизнедеятельности человека, имеют сравнительно постоянный состав, содержат около 60% органических веществ, около 40% минеральных веществ доминирующие типы микроорганизмов: бактерии группы кишечной палочки, сальмонеллы, стафилококки, стрептококки, энтерококки, клостридии, энтеровирусы

Состав ПСВ

Содержание органических веществ в промышленных сточных водах

Химические загрязнители промышленных стоков. биологически нестойкие органические соединения; малотоксичные неорганические соли; нефть и нефтепродукты; биогенные соединения; вещества со специфическими токсическими свойствами, в том числе тяжелые металлы; биологически жесткие (не разлагающиеся) органические синтетические соединения.

Наиболее опасные и распространенные виды химических загрязнителей Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк, хром, никель, кобальт, марганец, сурьма, олово, висмут) - стойкие химические загрязнители кумулятивного действия со специфическими токсическими свойствами.

Наиболее опасные и распространенные виды химических загрязнителей Нефть и нефтепродукты, смазочно-охлаждающие жидкости СОЖ - основные химические загрязнители внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана, всего ежегодно 6,1 млн. т.

Современные методы очистки сточных вод от промышленных загрязнений Очистка сточных вод – обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. деструктивные методы: разрушение вредных примесей или перевод их в нетоксичные продукты и удаление в виде нерастворимых осадков регенеративные: основаны на извлечении и утилизации примесей. Освобождение сточных вод от загрязнения – сложное, многостадийное производство: сырье (сточные воды), готовая продукция (очищенная вода) отходы производства (осадки).

Современные методы очистки сточных вод (по механизму воздействия)

Технологические схемы очистки Разрабатываются в зависимости от: концентрации (количества) загрязнений, размера частиц (фазового состояния в растворе), скорости протекания процессов, механизма действия

Механические методы Удаляются механические примеси (грубодисперсные частицы), в зависимости от размеров: решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения – нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных – до 95%

Химические (реагентные) методы Цель – осаждение в виде нерастворимых осадков: окисление, восстановление, нейтрализация достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%

Физико-химические методы удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси разрушаются органические и плохо окисляемые вещества Применяются: электрокоагуляция, сорбция, экстракция, ионный обмен, электрофлотация, гальванокоагуляция

Флотация используется для очистки сточных вод от грубо и мелкодисперсных примесей и сгущения суспензий с тонкодисперсной фазой. Принцип: образовании комплексов частица-пузырек воздуха, всплывание пузырьков и удалении образовавшегося слоя пены, насыщенного примесями, с поверхности воды. Мелкодисперсные и коллоидные примеси удаляют с помощью коагулянтов и флокулянтов.

Обратный осмос (гиперфильтрация) процесс разделения растворов фильтрованием через мембраны (поры диаметром около 1 нм пропускают молекулы воды, но непроницаемы или полупроницаемы, для гидратированных ионов солей или недиссоциированных молекул Селективность мембран достигает 99% и обеспечивает получение чистой воды, которую можно возвратить в оборотную систему водоснабжения

Ионный обмен Применяется: для глубокой доочистки производственных вод от ионов тяжелых металлов и для локальных систем регенерации металлов позволяет в ряде случаев осуществить возврат воды в технологический цикл Ионообменные материалы (иониты): нерастворимые полиэлектролиты, способные вступать в реакции обмена с ионами раствора и обладающие ионной проводимостью: R`H + Na+  R`Na + H+; R``OH + Cl-  R``Cl + OH-, где R` и R`` - неделимые твердые агрегаты (матрица) катионита и анионита соответственно; Na+, H+, Cl-, OH- - обменивающиеся подвижные ионы.

Схема ионообменной установки периодического действия. 1, 2, 3 – распределители; 4 – бак с регенерирующим раствором

Адсорбционный метод наиболее доступный и эффективный метод глубокой очистки (доочистки) от растворенных органических веществ. применяются активные сорбенты: мелкодисперсные вещества с развитой поверхностью – опилки, зола, торф, глина, коксовая мелочь, активированные угли.

Биохимические методы основаны на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения водоемов – биологическом окислении органических и некоторых неорганических веществ в результате деятельности микроорганизмов, использующих примеси сточных вод как питательный субстрат Показатели очистки (скорость окисления, эффективность) зависят от: температуры, интенсивности перемешивания, концентрации кислорода, содержания токсичных веществ и биогенных элементов (азот и фосфор), степени рециркуляции активного ила.

Методы биологической очистки бытовых сточных вод

Бытовые стоки содержат в больших количествах: синтетические моющие вещества (ПАВ), масла и жиры, нитраты и нитриты, фосфор, хлориды и сульфаты, растительные волокна, фекальную массу, пищевые отходы.

Сточные воды сельскохозяйственных предприятий и предприятий животноводства Содержат: около 60% веществ органического происхождения, включая: биологические загрязнения (бактерии, вирусы, грибы, водоросли); пестициды, гербициды, инсектициды; минеральные удобрения Инсектициды, в виде суспензий, растворяются в нефтепродуктах

Классификация газовоздушных выбросов по агрегатному состоянию

Количество газопылевых выбросов в атмосферу по отраслям мировой промышленности

Методы защиты воздушной среды 1. Предотвращение образования вредных примесей и их попадания в окружающую воздушную среду. 2. Очистка газовоздушных выбросов: механическая, химическая, физико-химическая. 3. Создание санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий

Методы очистки газопылевых выбросов от аэрозолей Механическая очистка сухими и мокрыми методами: сухие - гравитационное осаждение, инерционное и центробежное пылеулавливание, фильтрация; мокрые – центробежные скруберы, пенные скруберы, скруберы Вентури

Гравитационное осаждение

Методы «мокрой» очистки газопылевых выбросов от аэрозолей

Физико-химическая очистка газопылевых выбросов от газообразных примесей