Httpallbest ru
 Скачать 1.23 Mb.
|
 1 – сетка; 2 – адсорбент; 3 – очищенный поток; 4 – загрязненный поток Рис.7. Организация процесса очистки воздуха физико-химическим способом посредством адсорбера Применяются также адсорберы с «кипящим» (псевдоожиженным) слоем, в которых очищаемый поток подается снизу вверх с большой скоростью и поддерживает слой адсорбента во взвешенном состоянии. Поверхность соприкосновения очищаемого потока с поверхностью адсорбента больше, но одновременно может произойти истирание адсорбента и запыление очищаемого потока, поэтому за адсорбером в ряде случаев приходится устанавливать пылевой фильтр. В абсорберах (рис. 8) для очистки применяют, как правило, жидкие вещества, например воду или растворы солей (абсорбенты), поглощающие вредные газы и пары. При этом некоторые вредные вещества растворяются абсорбентом, а другие вступают с ним в реакцию. Конструкции абсорберов весьма разнообразны. В качестве абсорберов могут применяться распылительные камеры кондиционеров, в которых вместо воды разбрызгивается поглощающий примеси раствор, а также уже упоминавшиеся барботеры, ротоклоны, пенные аппараты, очистители Вентури и другое оборудование. Из адсорберов и особенно абсорберов необходимо удалять отработавший сорбент, так как он создает так называемое вторичное загрязнение, в частности, водоемов. Лучше всего использовать его в других видах производств.  1 – абсорбент; 2 – очищенный поток; 3 – насадка; 4 – сетка; 5 – загрязненный поток; 6 – выброс в канализацию Рис. 8. Организация процесса очистки воздуха физико-химическим способом посредством абсорбера Распространенным способом очистки газов и органических соединений от газообразных вредных веществ, в том числе обладающих запахами, является дожигание. Это возможно в тех случаях, когда вредные вещества способны к окислению. Если концентрация примесей в газах постоянна и превышает пределы воспламенения, применяют наиболее простое устройство – дожигающие газовые горелки. При низких концентрациях вредных веществ, близких к пределу воспламенения, используют каталитическое окисление. В присутствии катализатора (металла или его соединений, например платины) происходит экзотермическое окисление органических соединений при температурах значительно ниже предела воспламенения. Каталитическое окисление – поверхностное, поэтому для него требуется тонкий слой катализатора, имеющего максимальную площадь поверхности соприкосновения с газовым потоком. Такая поверхность достигается при нанесении катализатора на тригер (шары или кольца). 9. Основные принципы организации санитарно-защитных зон для объектов городского хозяйства Одним из наиболее эффективных организационных мероприятий по охране атмосферного воздуха на территориях городских застроек является организация санитарно-защитных зон и соблюдение установленных их размеров. Санитарно – защитная зона (СЗЗ) является обязательным элементом любого объекта, который может быть источником химического, биологического или физического воздействия на среду обитания и здоровье человека. СЗЗ – это территория, отделяющая предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека, от жилой застройки. Территория СЗЗ предназначена для обеспечения снижения уровня воздействия до требуемых гигиенических нормативов по всем факторам воздействия за ее пределами, 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. Для действующих предприятий проект организации СЗЗ должен быть обязательным документом. Границей СЗЗ является линия, ограничивающая территорию, за пределами которой нормируемые факторы воздействия не превышают установленные гигиенические нормативы. Полученные по расчету размеры СЗЗ должны уточняться отдельно для различных направлений ветра в зависимости от результатов расчета загрязнения атмосферы и среднегодовой розы ветров района расположения предприятия. В соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов устанавливаются следующие минимальные размеры СЗЗ:
10. Охрана водных ресурсов Мероприятия по охране водных ресурсов можно классифицировать аналогично мероприятиям по охране атмосферного воздуха, выделив мероприятия активного и пассивного характера. Организационные мероприятия относятся к группе пассивных. Необходимость разработки этих мероприятий обусловлена несовершенством существующего инженерно-экологического оборудования и технологических производственных процессов, что приводит к значительному сбросу загрязняющих веществ в водные объекты. Эта группа мероприятий препятствует локальному накоплению загрязнений в водных объектах, способствует ускорению разбавления сточных вод. Организационные мероприятия с экономической точки зрения являются наиболее дешевыми. К ним относят:
Технологические мероприятия по защите водных объектов относят к группе активных, обеспечивающих предупреждение загрязнения гидросферы путем сокращения или устранения сбросов загрязняющих веществ. Они направлены на исключение или смягчение негативных воздействий загрязняющих веществ на окружающую среду. К технологическим мероприятиям относят:
Инженерно-экологические мероприятия не требуют значительного изменения в технологиях и адаптированы к существующим производственно – технологическим условиям, однако, являются самыми дорогими. Эта группа мероприятий включает очистку сточных вод и обработку осадков следующими методами:
Остановимся подробнее на вышеперечисленных мероприятиях. В РФ большая часть источников водоснабжения – поверхностные (реки, озера, водохранилища). Для поддержания этих источников в состоянии, которое соответствует экологическим требованиям, исключает загрязнение, засорение и истощение поверхностных вод и сохраняет среду обитания животных и растений, организуют водоохранные зоны. Ими являются территории, примыкающие к акватории рек, водохранилищ и других поверхностных водных объектов; на них устанавливается специальный режим использования и охраны природных ресурсов, а также осуществления иной деятельности. В пределах указанных зон устанавливаются прибрежные защитные полосы, где не разрешается распахивать землю, рубить лес, размещать фермы и т.п. Большое значение в деле охраны поверхностных вод от засорения и загрязнения имеют водоохранные лесные насаждениявокруг естественных и искусственных водоемов и водотоков. Они предназначены для защиты их от разрушительных действий ветров и поступающей в них с водосбора воды, а также для уменьшения потерь воды на испарение. Лесные насаждения улучшают водный режим водоемов, санитарно-гигиенические условия побережья и его ландшафтно-декоративное оформление, качество воды в водоемах, уменьшают их заиление, сокращают потери земельных угодий из-за переработки берегов волнами (абразии). Помимо водоохранных зон в целях обеспечения охраны вод могут устанавливаться также зоны и округа санитарной охраны. Они устанавливаются в целях охраны водных объектов, используемых для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, а также содержащих природные лечебные ресурсы. В целях борьбы с истощением запасов пресных подземных вод, являющихся стратегическим резервом для питьевого водоснабжения будущих поколений, предусматриваются следующие мероприятия: 1) рациональное размещение водозаборов по площади; 2) регулирование режима водоотбора подземных вод; 3) уточнение величины эксплуатационных запасов (чтобы не допустить их истощения); 4) для самоизливающихся артезианских скважин установление кранового режима эксплуатации. Важнейшей профилактической мерой предупреждения загрязнения подземных вод в районах водозаборов служит устройство вокруг них зон санитарной защиты. Зоны санитарной защиты (ЗСЗ)состоят из трех поясов. Первый пояс включает территорию на расстоянии 30-50 м непосредственно от места водозабора (скважины). Это зона строгого режима, в ней запрещено присутствие посторонних лиц и проведение работ, не связанных с эксплуатацией водозабора. Второй пояс ЗСЗ служит для защиты водоносного горизонта от бактериальных загрязнений, а третий – от химических загрязнений. Здесь запрещается размещение любых объектов, которые могут вызвать то или иное загрязнение, например животноводческих комплексов. Не допускается рубка леса, использование ядохимикатов и др. Основной механизм снижения концентрации загрязняющего вещества при сбросе сточных вод в водные объекты – разбавление. Разбавление сточных вод – это процесс снижения концентрации загрязняющих веществ в водоемах, вызванный перемешиванием сточных вод с водной средой, в которую они выпускаются. Интенсивность процесса разбавления количественно характеризуется кратностью разбавления n, которая равна отношению суммы расходов сточной воды qст, м3/с и окружающей водной среды Q, м3/срасходу сточной воды:  , (2)или отношением избыточных концентраций загрязнений в месте выпуска к аналогичным концентрациям в рассматриваемом сечении водотока (общее разбавление на участке):  , (3)где Сст – концентрация загрязняющих веществ в сточной воде, г/м3; Сф – концентрация загрязняющих веществ в водоёмах до выпуска сточных вод, г/м3; С – концентрация загрязняющих веществ сточной воды в рассматриваемом Для очистки сточных вод от крупных механических примесей во избежание засорения труб, каналов и насосов гидросистемы осуществляется процеживание. С этой целью применяют решетки и сита с ячейками различных размеров в зависимости от характера загрязнения вод. Решетки бывают подвижными и неподвижными. Очистка их от крупных частиц производится с помощью специальных граблей. Отстойники и песколовки предназначены для предварительной очистки сточных вод от минеральных и органических твердых загрязнений с частицами сравнительно больших размеров (0,2-0,25 мм). Схема простейшего отстойника представлена на рис. 9. Скорость движения воды в отстойнике невелика (0,3 м/с). Недостатками отстойников являются сравнительно низкая эффективность, невысокая скорость удаления частиц, большие габаритные размеры аппаратов, значительный расход материалов (металла, бетона) для их изготовления. Всплывающие вредные вещества (нефть, масла, смолы, жиры) собираются с помощью нефтеловушек, особенностью которых является удаление загрязнений не снизу, как в отстойниках, а из верхней части аппарата. После нефтеловушек (как и после отстойников) вода нуждается в дополнительной очистке, так как эти аппараты имеют низкую степень очистки (около 70%). Рис.9. Схема отстойника  Фильтрование применяют для удаления из сточных вод частиц малых размеров. Вода под действием давления проходит через пористые перегородки или слой песка. Схема простейшего механического фильтра приведена на рис. 10.  Рис. 10. Схема механического фильтра Фильтрующий слой аппарата необходимо время от времени промывать от накопившихся загрязнений. Для этого в фильтр снизу подается промывочная вода. При концентрации частиц 15-20 мг/л степень очистки мелких частиц достигает 60%. Недостатками фильтров являются значительная металлоемкость и сложность системы промывки. Процесс укрупнения мелких частиц (1-100 мкм) с последующим удалением их под действием силы тяжести называется коагуляцией. Если удаляются частицы, удельный вес которых ниже удельного веса воды (эмульгированные частицы масел, жира и т.д.), то в этом случае процесс называется флокуляцией. По аналогии с отстойником и нефтеловушкой в коагуляторах и флокуляторах удаление происходит соответственно из нижней или верхней части аппарата. При коагуляции в воду добавляют коагулянты (соли алюминия, железа или их смеси), которые образуют хлопья гидроксидов металлов, осаждающие частицы под действием силы тяжести. В качестве флокулянтов используют крахмал, декстрин, эфир, диоксид кремния. Флотация применяется для удаления частиц, которые плохо отстаиваются, и для растворенных веществ, в том числе поверхностно-активных, отходов нефтепереработки, производств искусственного волокна, в целлюлозно-бумажном производстве и т.д. Адсорбция используется для глубокой очистки сточных вод от фенолов, пестицидов, ароматических соединений, красителей и т.д. Адсорбция – это прилипание частиц, находящихся в очищаемой среде, к твердым веществам – сорбентам. В качестве сорбентов применяют активированные угли, синтетические сорбенты, некоторые отходы производства (золу, шлаки, опилки). Процесс происходит в адсорбционных установках при перемешивании адсорбента с водой, при фильтровании ее через слой адсорбента или в кипящем слое. Десорбция, дезодорация и дегазация представляют собой процессы очистки сточных вод от летучих примесей (сероводорода, аммиака, диоксида углерода). Эти процессы проводятся за счет продувки воды воздухом или инертным газом. Дезодорация очищает воду от меркаптанов, аминов, альдегидов; с помощью дегазации из воды удаляют вещества, способствующие коррозии. При наличии в сточных водах кислоты или щелочи производится их нейтрализация, показатель рН должен находиться в пределах от 6,5 до 8,5. Нейтрализовать сточные воды можно смешением одних вод с другими (кислых с щелочными), добавлением необходимых реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтральные материалы, пропусканием через щелочные воды кислых газов. Окисление сточных вод производится хлором, перекисью водорода, кислородом воздуха, диоксидом марганца, озоном. Восстановление используется для удаления из сточных вод соединений ртути, хрома, мышьяка, для чего в воду вводят сульфит железа, гидросульфит натрия, гидрозин, сероводород или алюминиевую пудру. Удаление ионов тяжелых металлов производится реагентным методом. Ртуть, хром, кадмий, цинк, свинец, медь и никель удаляются с помощью гидроксидов кальция и натрия, карбонадов и сульфидов натрия, феррохромного шлака и т.п. Биологические методы очистки сточных вод основаны на способности некоторых микроорганизмов использовать вредные (чаще всего органические) вещества для своего питания в процессе жизнедеятельности. Контактируя с этими веществами, микробы частично разрушают их, превращая в воду, диоксид углерода, нитрит- и сульфат-ионы и др. Микроорганизмы используются в виде активного ила или биопленки. Биохимическая очистка сточных вод может осуществляться в природных условиях (на полях орошения, в биологических прудах) или в искусственных сооружениях (аэротенках, биофильтрах). Дезинфекции (обеззараживанию) подвергают стоки перед спуском в водоемы. При этом уничтожают болезнетворные микробы и другие бактерицидные загрязнения, чем сокращают вероятность экологических рисков в водной среде. Для обеззараживания наиболее широко применяют хлорирование газообразным хлором или хлорной известью. В результате очистки из сточной воды удаляют неорганические примеси, присутствующие в ней в виде взвесей, растворенных и коллоидных веществ разной дисперсности. О качестве очистки судят по степени осветления воды и содержанию вредных растворов, концентрация которых должна быть минимальной. Экологически особо опасны растворы тяжелых металлов и химически вредных веществ. 11.Охрана почв и земель Отходы производства и потребления – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, образовавшиеся в процессе производства и потребления, а также продукции, которая утратила свои потребительские свойства. При этом опасные отходы, должны подвергаться обезвреживанию. Основные виды отходов согласно анализу литературных источников советских и зарубежных авторов представлены на рис. 11. |