Ответы12. 57 Экологические проблемы, создаваемые строительством водохранилищ
 Скачать 0.55 Mb.
|
|
93 Методы очистки сточных вод. В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленнобытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их. Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнениясложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода) Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей. Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве. Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%. При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности. Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования. Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.) Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна. 94 Устройство и принцип работы техники для очистки сточных вод. Механическая очистка сточных вод При механической очистке сточных вод применяют песколовки, резервуары-отстойники, нефтеловушки, пруды-отстойники, напорные полые и полочные отстойники. Песколовки Песколовки предназначены для выделения механических примесей с размером частиц более 250 мкм. Необходимость предварительного выделения механических примесей (песка, окалины и др.) обуславливается тем, что при отсутствии песколовок эти примеси выделяются в других очистных сооружениях и тем самым усложняют эксплуатацию последних. Принцип действия песколовки основан на изменении скорости движения твердых тяжелых частиц в потоке жидкости. Гидроциклоны Сточные воды очищают в открытых и закрытых (напорных) гидроциклонах. Открытые гидроциклоны обычно проектируют для очистки сточных вод от тяжелых примесей. Обычно гидроциклоны применяют в комплексе с другими очистными сооружениями. Решающее влияние на рабочий эффект открытого гидроциклона оказывают физические свойства частиц (размер, форма, плотность и др.), для задержания которых он предназначен, а также геометрические размеры гидроциклона и гидравлический режим его работы. Фильтры Фильтрование через различные сетки и ткани обычно применяют для удаления грубо дисперсных частиц. Более глубокую очистку нефтесодержащей воды можно осуществлять на каркасных фильтрах. Пленочные фильтры очищают воду на молекулярном уровне. Мембранный метод Исследование процессов разделения с использованием молекулярных сит позволило выделить мембранный метод, как наиболее перспективный для тонкой очистки. Этот метод, характеризуется высокой четкостью разделения смесей веществ. Полупроницаемая мембрана - перегородка, обладающая свойством пропускать преимущественно определенные компоненты жидких или газообразных смесей. Широко мембранный метод используют для обработки воды и водных растворов, очистки сточных вод, очистки и концентрации растворов. Мембраны Процессы мембранного разделения зависят от свойств мембран, потоков в них и движущих сил. Для этих процессов также важен характер потоков к мембране со стороны разделяемых сред и отвода продуктов разделения с противоположной стороны. Принципиальное отличие мембранного метода от традиционных приемов фильтрования - разделение продуктов в потоке, т.е. разделение без осаждения на фильтроматериале осадка, постепенно закупоривающего рабочую пористую поверхность фильтра. Обратный осмос Осмотическое давление, возникающее при диффузионном процессе самопроизвольного перехода растворителя через разделительную полупроницаемую мембрану в область более концентрированного раствора, называют осмосом. Обратный осмос - процесс мембранного разделения жидких растворов путем преимущественного проникновения через полупроницаемую мембрану растворителя под действием приложенного к раствору давления, превышающего его осмотическое давление. Осмос - самопроизвольный переход растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор. Физико-химическая очистка Вакуумная флотация Вакуумная флотация основана на понижении давления ниже атмосферного в камере флотатора. При этом происходит выделение воздуха, растворенного в воде. При таком процессе флотации образование пузырьков воздуха происходит в спокойной среде, в результате чего улучшается агрегирование комплексов частица-пузырек и не нарушается их целостность вплоть до достижения ими поверхности жидкости. Создание вакуума в большом закрытом резервуаре представляет большие технические трудности из-за необходимости 95 Очистка подсланевых вод судов лесосплавного флота. При эксплуатации судов образуются трюмные осадочные отложения и подсланевые воды. На любом судне, образуются и скапливаются на самом дне трюма, под сланями, так называемые подсланевые воды. Обработка и утилизация льяльных вод представляют одну из труднейших задач. Во время эксплуатации судна в его корпусе постепенно скапливается некоторое количество воды. Она может проникать через неплотности в соединениях труб и арматуры, через сальники насосов и дейдвудной трубы, появляться вследствие конденсации водяных паров и небольшой водотечности корпуса и т. д. Для удаления воды из корпуса служит осушительная система, с помощью которой осушают грузовые трюмы, машинное отделение, пиковые отсеки, цепные ящики и другие отсеки, в которых она может скапливаться. Удаление вовремя воды из машинного отделения будет препятствовать повышению ее уровня до таких пределов, при которых нарушаются нормальные условия работы обслуживающего персонала и эксплуатация главных двигателей и вспомогательных механизмов. Осушительная система состоит из осушительных средств, осушительного трубопровода и средств контроля за уровнем трюмной воды. Ее предусматривают на всех судах. Подсланевые воды отнесены ко второму классу экологической опасности и включены в один список с такими веществами, как, к примеру, серная кислота, электролиты, цементная пыль и прочее. На работающих судах есть отработанные нефтепродукты и хозяйственно-фекальные стоки, и многое другое, что должно быть обезврежено, утилизировано. Нужен высокоэффективный и универсальный метод применимый для размещения непосредственно на плавсредствах. Согласно Правилам Речного Регистра РСФСР каждое самоходное судно с главными двигателями общей мощностью 220 кВт и более должно иметь не менее двух осушительных механических насосов, один из которых независимого (автономного) действия, другой может приводиться от главного двигателя. Разрешается один из насосов заменять эжектором. В качестве автономного осушительного насоса могут быть использованы имеющие достаточную подачу балластные или другие насосы общесудового назначения. Одним из осушительных средств может быть пожарный насос при условии, что осушение машинного отделения будет осуществляться водоструйным эжектором. На судах с главными двигателями мощностью менее 220 кВт в качестве одного из осушительных средств может быть применен ручной насос. Осушительная система удаляет воду из корпуса судна непосредственно за борт, за исключением воды, скапливающейся под сланями машинного отделения, которая загрязнена нефтепродуктами (топливом, маслом). Причиной загрязнения подсланевой воды нефтепродуктами является протекание их через неплотности в соединениях топливных и масляных трубопроводов и арматуры, а также через сальники топливных и масляных насосов. Удалять такую воду за борт запрещается Санитарными правилами, соблюдение требований которых обязательно для речных и озерных судов. Поэтому осушительные системы снабжают специальными емкостями (цистернами) для сбора подсланевых вод. Из этих цистерн загрязненная нефтепродуктами вода передается в береговые или плавучие станции для очистки. Чтобы количество нефтезагрязненных вод было наименьшим, необходим раздельный сбор воды из условно чистых и загрязненных стоков. При этом в местах возможных утечек топлива и масла следует устанавливать поддоны, отвод от которых осуществлять в специальные сливные цистерны, а также устраивать специальные выгородки в корпусе под двигателями, компрессорами, осушаемые периодически по мере их заполнения. С целью очистки подсланевых вод от нефтепродуктов многие суда оборудуют специальными очистительными установками. Содержание нефтепродуктов в откачиваемых за борт водах не должно превышать 10 мг/л. |