ИНЖЕНЕРНЫЕ ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ — ЗАЩИТА АТМОСФЕРЫ —

ИНЖЕНЕРНЫЕ ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ - ЗАЩИТА АТМОСФЕРЫ - ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ - ПОРЯДОК ОБРАЩЕНИЯ С ТВЕРДЫМИ ОТХОДАМИ

Система мер по охране ОС от загрязнения вредными веществами включает 2 направления: 1. Борьба с загрязнениями воздуха, воды, почвы используя особые меры при проектировании производств (инженерная защита). Обезвреживание отходов на действующих производствах (очистка) 2. Создание качественно новых технологий, позволяющие постепенно перейти к замкнутым технологическим циклам.

ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ПРИРОДЫ РЕШАЕТ СЛЕДУЮЩИЕ ЗАДАЧИ - оптимизация технологических, инженерных и проектно -конструкторских решений, обеспечивающих минимальный ущерб ОС и здоровью человека - прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий, действующих, реконструируемых и проектируемых предприятий для ОС - своевременное выявление и корректировка конкретных технологических процессов, наносящих ущерб ОС - разработка эффективных систем очистки пром. выбросов

ОЧИСТКА, ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ В ОХРАНЕ ОС Очистка- удаление из какой–либо среды появившихся в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических и биологических агентов, либо снижение их концентрации до естественного уровня Задачи очистки: -очистка добавочной воды для создания замкнутых водооборотных систем -очистка и повторное использование промышленных СВ -очистка и повторное использование для с/х и промышленных целей хозяйственно-бытовых СВ -очистка газовых выбросов

Любые объекты, которые являются источником выбросов в ОС вредных веществ, а также источником шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных волн, радиочастот, статического электричества, необходимо в обязательном порядке отделять от жилой застройки СЗЗ Санитарно-защитные зоны (СЗЗ) -

ОЧИСТКА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ Методы очистки газов подразделяются o Некаталитические (примеси выводятся из газовой смеси путем конденсации или поглощение жидкими или твердыми поглотителями) o Каталитические ( примеси не выделяются из системы, а превращаются в др. вещества, которые остаются в газовой смеси или затем удаляются )

УЛАВЛИВАНИЕ ГАЗООБРАЗНЫХ ПРИМЕСЕЙ ИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВЫБРОСОВ Некаталитические методы очистки газообразных примесей делятся на методы: абсорбции, адсорбции, хемосорбции, каталитического термического окисления биохимические методы.

АБСОРБЦИЯ Абсорбция – поглощение вещества, т. е. газа или любого загрязнителя всей массой или объемом твердого или жидкого тела, очистка основана в разделении газообразной смеси на составные части путем поглощения некоторых газовых компонентов жидким поглотителем. Для контакта газового потока с абсорбентом, газ пропускают через абсорберы. Отработанный раствор подвергают регенерации и возвращают его в процесс очистки либо выводят в качестве побочного продукта. • SO 2 +Н 2 О + ½ О 2 = Н 2 SO 4 • NO 2+ Н 2 О = НNO 3 • NH 3+H 2 O= (NH 4)OН

ХЕМОСОРБЦИЯ Хемосорбция – в основе лежит химическое взаимодействие между адсорбентом и адсорбируемым газом, т. е. поглощение растворами органических и минеральных веществ с протеканием химических реакций и образованием новых малолетучих или малорастворимых соединений Пример: очистка от SO 2 основана на применении легкорегенерируемых хемосорбентов многократного пользования. При этом SO 2 улавливают, подвергают очистке и направляют в производство серы, сульфата аммония, серной кислоты. SO 2 +Ca. О + ½ О 2 = Ca. SO 4 Хемосорбцию применяют для очистки газов от СО, NO, SO 2. H 2 S. CO 2

АДСОРБЦИЯ Абсорбция –поглощение примесей активными веществами с ультрамикропористой структурой. Адсорбция процесс обратимый…. . вещества десорбируются без изменения хим. состава.

Адсорбция эффективна для удаления больших концентраций з. в. К основным типам адсорбентов относят: активированные угли, силикагели, цеолиты, иониты. Адсорбированные вещества удаляют десорбцией инертным газом или паром, иногда проводят термическую регенерацию. Используют адсорбцию на АУ органических паров, летучих растворителей, удаление неприятных запахов и газообразных примесей.

Пример: поглощение SO 2 газообразным NH 3 при t 1500 С. NH 3+ SO 2+H 2 O= (NH 4)2 SO 3 При регенерации NH 3 конечный продукт взаимодействует со щелочью, известью или оксидом цинка (NH 4)2 SO 3+2 Na. OH= Na 2 SO 3 + 2 NH 3+ 2 H 2 O Очистка от NO 2 Используют растворы Na. OH, КОН, NH 4 OH, и др. 2 NO 2+ Na 2 CO 3= Na. NO 2 + Na. NO 3 +CO 2

КАТАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Основаны на химических превращениях токсичных компонентов в нетоксичные или менее токсичные в присутствии катализаторов. Катализаторы ускоряют химические взаимодействия удаляемых веществ с одним из компонентов газовой смеси или со специально добавленным веществом. В качестве катализаторов используют: металлы (Pb, Cu) или их соединения (оксиды меди, марганца) нанесенные тонким слоем на основу из относительно недорогого металла. Пример: очистка от NO 2 Восстановление оксидов азота газом-восстановителем (Н 2, СН 4, СО и др. ) в присутствии катализаторов (чаще всего палладия нанесенного на оксид алюминия) Pd(Al 2 O 3) 2 NO 2+ 4 Н 2====== N 2 + 4 Н 2 О 2 NO 2+ 4 CO====== N 2 + 4 CО 2 при t 400 -700 0 С

ТЕРМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Основаны на свойстве горючих токсичных компонентов окисляться до менее токсичных при наличии кислорода и высокой температуры газовой смеси. Эти методы используют для освобождения газов от легко окисляемых токсичных примесей при больших объемах выбросов и высокой концентрации з. в. 3 вида: -Прямое сжигание в пламени -Термическое окисление - Каталитическое сжигание Сложный состав пром. выбросов и высокие концентрации содержащихся в них токсичных компонентов очищают применением многоступенчатых систем очистки – комбинируя рассмотренные методы и аппараты.

Обезвреживание аэрозолей (пылей, туманов ) из газопылевых выбросов Для очистки пыли необходимо учитывать физико-химические характеристики пыли: плотность, смачиваемость, гигроскопичность, способность к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей. Используют следующие методы………. Принцип улавливания основан на отделении взвешенных частиц воздушным потоком за счет сил тяжести, инерции и центробежных сил.

• Сухие пылеуловители - работают на основе механизмов осаждения взвешенных частиц: инерционном, центробежном, фильтрационном и гравитационном (под действием сил тяжести) Частицы от 5 до 1000 мкм (10 -6). Пример: пылеосадительные камеры, циклоны, вихревые пылеуловители, фильтры и электрофильтры. • Мокрые пылеуловители - осаждение происходит за счет контакта взвешенных частиц с жидкостью, чаще с водой 20 -100 мкм. Метод отличается высокой эффективностью улавливания мелкодисперсных пылей (95 -99%), дает возможность очистки от пыли горючих и взрывоопасных газов. Скрубберы, тканевые фильтры • Электрическая очистка - Основана на ионизации газа в электрическом поле высокого напряжения и осаждении заряженных частиц пыли на электродах электрофильтра. 0, 01100 мкм. Является совершенным методом очистки газов от мелкодисперсной пыли (99, 9%).

ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В водоемы в результате хозяйственной и производственной деятельности человека постоянно сбрасываются неочищенные или недостаточно очищенные сточные воды, которые приводят к загрязнению вод минеральными и органическими соединениями. Для уменьшения отрицательного влияния загрязняющих веществ на экосистемы водоемов и здоровье человека в Российской Федерации принята система нормирования на основе ПДК вредных веществ определяются на основе гидрологических и гидродинамических особенностей водоемов, которые позволяют наметить комплекс технологических и санитарно -технических мероприятий по предупреждению загрязнения при проектировании, реконструкции промышленных предприятий и при изменении технологии производства.

УСЛОВИЯ СБРОСА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СВ Основные характеристики СВ: Температура, минералогический состав примесей, содержание кислорода, р. Н, концентрация вредных примесей. Условия сброса вод регламентируются «Санитарными нормами и правилами охраны поверхностных вод от загрязнений: условия сброса сточных вод » 1980 г. Наблюдение за качеством сбрасываемых сточных вод осуществляют Центы Госсанэпидемнадзора и бассейновые управления.

КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ: 1. мутность – мг/л 2. цветность- определяется сравнением интенсивности окраски испытуемой воды со стандартной шкалой 3. сухой остаток – масса солей и веществ после выпаривания воды, мг/л 4. кислотность –р. Н 5. жесткость – определяется содержанием солей Са и Мg 6. растворимый кислород –зависит от t и барометрического давления мг/л 7. биологическая потребность в кислороде – БПК – количество кислорода, поглощаемое м. о. в СВ, т. е. величина уменьшения количества растворенного в воде кислорода в течение 5 или 20 суток при 20 0 С. 8. Химическая потребность в кислороде – ХПК – количество кислорода эквивалентное количеству расходуемого окислителя необходимого для окисления всех восстановителей 9. ПДК - спуск в водоемы веществ, ПДК которых не определен – запрещен.

УСЛОВИЯ СБРОСА СВ: Установлены нормативы качества воды по двум видам водопользования: Вид 1. Участки водоемов, используемые в качестве источника для централизованного или нецентрализованного хозяйственно-бытового водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности; Вид 2. Участки водоемов, используемые для купания, спорта и отдыха населения, а также находящиеся и в черте города.

Водоемы хозяйственного назначения 4 мг/дм 3 6, 5 -8, 5 1000 мг/дм 3 Не более 0. 25 мг/дм 3 3 мг/дм 3 не >3 0 С культурно-бытового 4 мг/дм 3 6, 5 -8, 5 1000 мг/дм 3 0. 75 мг/дм 3 6 мг/дм 3 не >3 0 С 1. 2. 3. 4. 5. 6. Содержание о 2 р. Н Солесодержание взвешенные вещества БПК t 0 C тяжелые Ме Сточные воды не должны содержать минеральных масел и других плавающих веществ в таких количествах, которые способны образовывать на поверхности воды пленки, пятна и скопления Жесткие требования установлены при сбросе очищенных сточных вод в водоемы по отношению запахов, привкусов, окраски, бактерий, микрофлоры и содержанию радиоактивных веществ. БПК – биологическая потребность в кислороде, количество кислорода необходимое для окисления всех органических веществ. БПК – 2, 5, 8, 10, 20 – количество суток, в которые происходит реакция. БПК 5 чаще всего используемый показатель ХПК – химическая потребность в кислороде, количество кислорода необходимое для окисления всех органических веществ и минеральных восстановителей (определяется сразу)

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ МЕХАНИЧЕСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ, ФИЗ-ХИМ (КОАГУЛЯЦИЯ, ФЛОТАЦИЯ, СОРБЦИЯ), БИОЛОГИЧЕСКИЕ Промышленные сточные воды содержат взвешенные частицы растворимых и нерастворимых веществ. Дисперсные системы (Примеси + вода)подразделяются на: Грубодисперсные системы Коллоидные системы Истинные растворы Для удаления взвешенных частиц используют…….

К МЕХАНИЧЕСКИМ ОТНОСЯТСЯ: ПРОЦЕЖИВАНИЕ, ОТСТАИВАНИЕ, ФИЛЬТРОВАНИЕ.

Процеживание - первичная стадия очистки сточных вод, предназначенная для выделения из сточных вод крупнокусковых и волокнистых материалов и нерастворимых примесей. Сточные воды пропускают через решетки и сита, которые устанавливают в коллекторах сточных вод перед отстойниками с целью извлечения крупных примесей, которые приводят к засорению труб и насосов. Решетки устанавливаются в неподвижном состоянии так и съемными, а также совмещенные с дробилками (коммутаторами). Устанавливаются они как вертикально так и под углом 60 -70 к горизонтали и постоянно должны очищаться от примесей. Сита используют для удаления частиц размером менее чем 0, 5 мм. Процеживание – для удаления крупных примесей. Оборудование – решетки, сита

Отстаивание предназначено для очистки сточных вод от грубодисперсных примесей (песка и взвесей) и может быть организовано двумя способами: под действием силы тяжести (отстойники) центробежной силы Подобные установки водоочистки способны удалять из стоков песок с размером частиц не менее 0, 15– 0, 20 мм. Часто для очистки сточных вод прибегают к организации многокаскадных отстойников, когда частично осветленная на первых стадиях отстаивания вода по напорным коллекторам подается на следующие стадии очистки. Используют песколовки, отстойники, осветлители В процессе осветления в очищаемую воду добавляют коагулянты

Коагуляция – применяют для очистки СВ предприятий химической, нефтехимической, легкой, и др. промышленностей. Для коагуляции используют соли алюминия, железа, магния, и разные виды коагулянтов. Происходит укрупнение частиц, которые затем удаляются механическими методами.

Фильтрование…. методом очистки сточных вод от грубодисперсных примесей является фильтрование стоков через слой пористого материала или сетки с подходящим размером отверстий. Очистка стоков фильтрованием особенно актуальна в технологических процессах, использующих оборотную воду.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ РАЗРАБОТАНО МНОГО СПОСОБОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ КАК ПРИРОДОЙ ПРОЦЕССОВ, КОТОРЫЕ ПОЛОЖЕНЫ В ИХ ОСНОВУ, ТАК И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ. ПРЕДЛАГАЕМ ВНИМАНИЮ ЧИТАТЕЛЕЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ДАННОЙ ОБЛАСТИ.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРИМЕНЯЮТСЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ (0, 1– 10 МКМ) И КОЛЛОИДНЫХ (0, 001– 0, 1 МКМ) ПРИМЕСЕЙ, А ТАКЖЕ КИСЛОТ, ОСНОВАНИЙ И НЕКОТОРЫХ ИОНОВ.

ФЛОТАЦИЯ ЯВЛЯЕТСЯ СПОСОБОМ ОЧИСТКИ СТОКОВ СОДЕРЖАЩИХ ПАВ, НЕФТЬ, ЖИРЫ, МАСЛА, ВОЛОКНИСТЫЕ ЧАСТИЦЫ, ГРУБОДИСПЕРСНЫЕ ПРИМЕСИ. СУЩНОСТЬ ДАННОГО МЕТОДА ВОДООЧИСТКИ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ПЕРЕНОСЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ СТОЧНЫЕ ВОДЫ ВЕЩЕСТВ НА ПОВЕРХНОСТЬ ВОДЫ С ПОМОЩЬЮ ПУЗЫРЬКОВ ВОЗДУХА. ЗАТЕМ ВСПЛЫВШИЕ В ВИДЕ ПЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ПРИМЕСИ УДАЛЯЮТСЯ СПЕЦИАЛЬНЫМИ СКРЕБКАМИ. ВОЗДУШНЫЕ ПУЗЫРЬКИ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ФЛОТАЦИИ МОГУТ БЫТЬ ПОЛУЧЕНЫ ПОСРЕДСТВОМ МЕХАНИЧЕСКОГО ДРОБЛЕНИЯ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ТУРБИН, ФОРСУНОК И ПОРИСТЫХ ПЛАСТИН; ПЕРЕНАСЫЩЕНИЕМ ВОДЫ ВОЗДУХОМ, А ТАКЖЕ ЕЕ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ (ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИЯ).

ФЛОКУЛЯЦИЮ ПРИМЕНЯЮТ В ОСНОВНОМ В СОЧЕТАНИИ С ДОБАВЛЕНИЕМ МИНЕРАЛЬНЫХ КОАГУЛЯНТОВ. СУЩНОСТЬ ДАННОГО МЕТОДА ВОДООЧИСТКИ В ТОМ, ЧТО ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ ФЛОКУЛЯНТА АДСОРБИРУЮТСЯ НА ПОВЕРХНОСТИ СРАЗУ НЕСКОЛЬКИХ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ (ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ) ТАКЖЕ С ОБРАЗОВАНИЕМ ХЛОПЬЕВ. НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫМИ ФЛОКУЛЯНТАМИ ЯВЛЯЮТСЯ АКТИВИРОВАННАЯ КРЕМНИЕВАЯ КИСЛОТА И ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ (КРАХМАЛ, ПРОИЗВОДНЫЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, ПОЛИАКРИЛАМИД, ПОЛИЭТИЛЕНИМИН И ДР. ). НЕДОСТАТОК МЕТОДА – ОТСУТСТВИЕ УНИВЕРСАЛЬНОГО ФЛОКУЛЯНТА ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ШИРОКОГО СПЕКТРА ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ СТОКИ ВЕЩЕСТВ. ОДНАКО ПРИ ПРАВИЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ФЛОКУЛЯЦИЯ ПОЗВОЛЯЕТ ДОСТАТОЧНО ПОЛНО ВЫДЕЛЯТЬ ОПРЕДЕЛЕННЫЕ КОМПОНЕНТЫ С ЦЕЛЬЮ ИХ ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

Коагуляция – применяют для очистки СВ предприятий химической, нефтехимической, легкой, и др. промышленностей. Для коагуляции используют соли алюминия, железа, магния, и разные виды коагулянтов. Происходит укрупнение частиц, которые затем удаляются механическими методами. Эффективность очистки 90 -95%. Сорбция –один из наиболее эффективных методов очистки от растворенных органических веществ СВ предприятий химической, нефтехимической и др. В качестве сорбентов применяют искусственные - АУ и природные материалы – золу, селикогели, глины и др.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ВСЕ ТИПЫ СТОЧНЫХ ВОД ПЕРЕД СБРОСОМ В ВОДОЕМЫ ПРОХОДЯТ СТАДИЮ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ, СУЩНОСТЬ КОТОРОЙ СВОДИТСЯ К ТОМУ, ЧТО В ОПРЕДЕЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ МИКРООРГАНИЗМЫ (МО) МОГУТ РАСЩЕПЛЯТЬ ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА ДО КОНЕЧНЫХ ПРОДУКТОВ – ВОДЫ, УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА, НИТРИТ-, СУЛЬФАТ-ИОНОВ И Т. Д. СУЩЕСТВУЕТ ДВА СПОСОБА БИООКИСЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ: АЭРОБНЫЙ АНАЭРОБНЫЙ.

Аэробный –– основан на использовании аэробных групп организмов (бактерий, водорослей, грибков) для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура 20 -40 С, концентрация растворенного кислорода не менее 2 мг/дм, оптимальная среда обитания при р. Н воды равной 6, 5 -7, 5. При изменении кислородного, температурного режимов и р. Н среды меняется состав и количество микроорганизмов, а также происходит снижение скорости утилизации органических веществ. Степень очистки 100%. Аэробные процессы протекают в естественных условиях и искусственных сооружениях.

Искусственные сооружения биологической очистки: АЭРОТЕНКИ ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ ДОСТАТОЧНО ГЛУБОКИЕ (ОТ 3 ДО 6 М) РЕЗЕРВУАРЫ, СНАБЖЕННЫЕ УСТРОЙСТВАМИ ДЛЯ АЭРАЦИИ. ЗДЕСЬ ОБИТАЮТ КОЛОНИИ МО (НА ХЛОПЬЕВИДНЫХ СТРУКТУРАХ АКТИВНОГО ИЛА), РАСЩЕПЛЯЮЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА. ПОСЛЕ АЭРОТЕНКОВ ОЧИЩЕННАЯ ВОДА ПОПАДАЕТ В ОТСТОЙНИКИ, ГДЕ ПРОИСХОДИТ ОСАЖДЕНИЕ АКТИВНОГО ИЛА ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ЧАСТИЧНОГО ВОЗВРАЩЕНИЯ ЕГО В АЭРОТЕНК. КРОМЕ ТОГО, НА ПОДОБНЫХ СООРУЖЕНИЯХ УСТРАИВАЮТСЯ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЕМКОСТИ, В КОТОРЫХ ИЛ «ОТДЫХАЕТ» (РЕГЕНЕРИРУЕТСЯ).

В ПРОСТЕЙШЕМ ИСПОЛНЕНИИ БИОФИЛЬТР ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ РЕЗЕРВУАР, ЗАПОЛНЕННЫЙ КРУПНОЗЕРНИСТЫМ МАТЕРИАЛОМ, НА ЧАСТИЦАХ КОТОРОГО ЗАКРЕПЛЯЮТСЯ МО. ТО ЕСТЬ, В ОТЛИЧИЕ ОТ АЭРОТЕНКА, АЭРОБНЫЕ БАКТЕРИИ РАСПОЛОЖЕНЫ ЗДЕСЬ НА СТАЦИОНАРНО РАЗМЕЩЕННЫХ НОСИТЕЛЯХ. БИОФИЛЬТРЫ ПРОЩЕ АЭРОТЕНКОВ В ЭКСПЛУАТАЦИИ, БОЛЕЕ НАДЕЖНЫ И СПОСОБНЫ ПЕРЕНОСИТЬ ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ПЕРЕГРУЗКИ ПО ЗАГРЯЗНЕНИЮ И ОБЪЕМУ СТОЧНЫХ ВОД. ГЛАВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ БИОФИЛЬТРОВ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ СОСТОИТ В УВЕЛИЧЕНИИ ПОВЕРХНОСТИ ЗАГРУЗКИ. КАК И ДЛЯ ЛЮБЫХ ЖИВЫХ СИСТЕМ, ДЛЯ СООРУЖЕНИЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СУЩЕСТВУЮТ КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, ЧЬЕ ПРЕВЫШЕНИЕ МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К ГИБЕЛИ ВСЕЙ КОЛОНИИ МО.

Естественные способы биологической очистки - Почвенные : поля орошения и поля фильтрации Поля орошения: это специально подготовленные земельные участки, которые одновременно используются для очищения сточных вод и агрокультурных целей: очистка происходит под действием солнца, почвенной микрофлоры, воздуха и под влиянием жизнедеятельности растений. Поля фильтрации – осуществляется только биоочистка: фильтрующий слой почвы в котором задерживаются взвешенные и коллоидные вещества, образуя в порах грунта микробиальную пленку, которая адсорбирует коллоидные частицы и растворенные в сточных водах вещества. Проникающий из воздуха в поры кислород окисляет органические вещества, превращая их в минеральные соединения

- Биологические методы : биологические пруды с естественной (до 1 м) и искусственной аэрацией(до 3 м) Биологические пруды – в прудах осуществляется как простая очистка так и более глубокая очистка бытовых и производственных сточных вод. Существуют пруды как естественной аэрацией, так и с искусственной. При естественной глубина прудов 1 м, они хорошо прогреваются солнцем и заселены водными организмами. При искусственной аэрации происходит продувка воздуха через толщину воду при помощи механических аэраторов и глубина пруда увеличивается до 3 м. Применение искусственной аэрации позволяет ускорить процесс очистки сточных вод.

Анаэробные методы – основан на использовании анаэробных групп бактерий для жизнедеятельности которых необязателен приток кислорода. Данный метод применяют для обезвреживания осадков, образующихся при биологической очистке производственных сточных вод, а также как первую ступень очистки очень концентрированных промышленных С. В. (БПК 4 -5 г/дм³), содержащих органические вещества, которые разрушаются анаэробными бактериями в процессе брожения. Виды брожения: спиртовое, пропионовокислое, молочнокислое, метановое и др. продуктами, которого являются: спирты, кислоты, ацетон, газы брожения диоксид углерода, водород, метан. Степень очистки 40%. Сбраживание ведут при мезофильных условиях 3 -350 С, термофильных 50 -55 С. Для очистки сточных вод обычно используют метановое брожение, процесс осуществляется герметически закрытых резервуарах, оборудованных приспособлением для ввода несброженного и отвода сброженного осадка (метатенки). Реакция, протекающая в резервуаре: CO 2 +4 H 2 A→CH 4 +4 A+2 H 2 O (4 H 2 A –органическое вещество, содержащее водород).

СПЕЦИАЛЬНЫЕ: МЕМБРАННЫЕ, ИОННЫЙ ОБМЕН Мембранные - электродиализ – современный метод деминерализации и концентрирования растворов. Под действием электрического поля катионы и анионы электролита переносятся через мембраны по направлению к катоду или аноду. В результате исходный раствор делится на 2 потока – обессоленный и концентрированный. Пр: используют для обессоливания морской воды - метод обратного осмоса (гиперфильтрация) процесс разделения водных растворов путем их фильтрования через полупроницаемую мембрану под действием давления выше осмотического 6 -8 МПа. Осмос – самопроизвольный переход растворителя через проницаемую перегородку в раствор. Мембраны для обратного осмоса пропускают растворитель, но задерживают на своей поверхности молекулы и ионы растворенных веществ.

Ионный обмен –процесс взаимодействия раствора с ионитами, способными обменивать ионы содержащиеся в них на другие, присутствующие в растворе. Дистилляция –получение обессоленной воды путем испарения и конденсации пара. Сущность – острый пар из котла поступает в змеевик испарителя и конденсируется образуя обессоленную воду. Образованный вторичный пар из обессоливаемой воды поступает в конденсатор – конденсируется и сливается в общий сборник воды.

Основные показатели методов очистки Экологичность – обратная величина приведенным загрязнениям Z= A/п. Q + B/Q A – сумма загрязнений попадающих в окр. среду при эксплуатации очистного комплекса В - сумма загрязнений уже попавших в окр. среду при создании очистного комплекса П – время работы оборудования Q- производительность оборудования Экономичность – обратная величина приведенным затратам П= С/Q +Е. К/Q П – удельная экономичность С – эксплуатационные затраты Е – нормативный коэффициент Q- производительность К – капитальные затраты

Замкнутые системы водопользования является основой в создании безотходного производства. Основные требования: -на любом предприятии обязательна очистка СВ, как подготовка их для повторного использования -основной источник водоснабжения – очищенные производственные воды -свежая вода из источников в производстве используется только для особых целей -предотвращение или снижение загрязнения воды, забираемой из природных источников -обязательное создание замкнутых водооборотных циклов, включающих очистку СВ – регенерацией отработанных технологических растворов -при минимуме материальных и энергетических затрат при очистке – извлечение ценных компонентов и создание вторичного сырья Требования к качеству воды определяются условиями ее использования. В общем вода: 1) не должна оказывать отрицательного влияния на качество получаемого продукта 2) не должна вызывать образование солевых отложений, биологических обрастаний и коррозии аппаратуры, сооружений 3) должна обеспечивать санитарно-гигиеническое состояние рабочих мест