Выбор очистных сооружений
Выбор оптимальных технологических схем очистки воды – достаточно сложная задача, что обусловлено преимущественным многообразием находящихся в воде примесей и высокими требованиями, предъявляемыми к качеству очистки воды. При выборе способа очистки от примесей учитывают не только их состав в сточных водах, но и требования, которым должны удовлетворять очищенные воды: при сбросе в водоем – ПДС (предельно допустимые сбросы) и ПДК (предельно допустимые концентрации веществ), а при использовании очищенных сточных вод в производстве – требования, которые необходимы для осуществления конкретных технологических процессов.
Все методы очистки используются в разных ситуациях и в зависимости от степени загрязнения вод. Разные методы очистки применяются в зависимости от того, что нужно получить на выходе. К примеру, электродиализ, выпаривание, дистилляция, ионный обмен и другие методы позволяют получить воду, пригодную для повторного использования, так как снижают содержание соли в них. Если вода прошла обессоливание, её можно использовать в различных технических целях, например, получать пар, промывать оборудование или его отдельные детали, охлаждать оборудование, и т. п. Довольно часто очищенные сточные воды используют в качестве источника щелочей, кислот и других ценных компонентов. Очистное оборудование подбирается в зависимости от того, какие присутствуют загрязнители в воде, и от исходных характеристик очистных сооружений. От выбора технологических схем очистки воды, от типа сооружения зависят качество очистки и возможность перехода на замкнутый водооборотный цикл, что немаловажно для предприятий.
Практическая часть
Задание 1
1. Изучить методы очистки производственных сбросов.
2. Получить у преподавателя вариант задания.
3. Определить виды загрязнения.
4. Установить приемлемые методы очистки сточных вод. Выбрать нужные очистные сооружения.
5. Сделать описание состава сточных вод для составления схемы очистки и подбора сооружений (указаны в вариантах задания и в таблице 1).
6. Ответить на контрольные вопросы.
Таблица 1. Данные для выбора методов очистки сточных вод
Тип загрязняющих веществ
|
Группа загрязнений
|
Методы очистки сточных вод
|
Грубодисперсные взвешенные вещества
|
Взвешенные вещества с размером частиц более 0,5 мм
|
Просеивание
|
Первичное отстаивание без реагентов
|
Фильтрация
|
Грубодисперсные эмульгированные частицы
|
Капельные загрязнения, органические вещества, не смешивающиеся с водой
|
Гравитационная сепарация
|
Фильтрация
|
Флотация
|
Электрофлотация
|
Микрочастицы
|
Взвешенные вещества с размером частиц более 0,01 мм
|
Фильтрация
|
Коагуляция
|
Флокуляция
|
Напорная флотация
|
Песок
|
Мелкая твердая фракция
|
Отстаивание
|
Песколовки
|
Стабильные эмульсии
|
Нефтепродукты в количестве более 5 мг/л; вещества, экстрагируемые серным эфиром
|
Тонкослойная седиментация
|
Напорная флотация
|
Электрофлотация
|
Коллоидные частицы
оксида железа,
суспензии, пены, эмульсии
|
Размер частиц от 0,1 до 10 мкм
|
Микрофильтрация
|
Электрофлотация
|
Едкие жидкости
|
Различные кислоты (азотная, серная, соляная, ортофосфорная, уксусная эссенция и составы из них, такие как аккумуляторная жидкость, флюсы для пайки и др.), где рН < 7;
щёлочи (едкое кали, едкий натр, концентрированные растворы аммиака), в которых рН > 7;
другие опасные соединения (бихроматы, кальцинированная сода, карбонат калия или аммония, нитрат серебра, концентрированные растворы перекиси водорода, отбеливатели, растворы йода)
|
Нейтрализация
|
Масла
|
Концентрация масел более 10 мг/л
|
Гравитационная сепарация
|
Флотация
|
Электрофлотация
|
Фенолы
|
Концентрация фенолов
0,5–5 мг/л
|
Биологическая очистка + озонирование
|
Сорбция активированным углем
|
Концентрация фенолов
5–500 мг/л
|
Биологическая очистка
|
Флотация
|
Биологическая очистка
|
Коагуляция
|
Озонирование
|
Содержание органических примесей
10000–1200000 мг/л
|
Циклогексанол, бензол, бутадиен, ацетилен, мочевина, белки, жиры, СПАВ
|
Биологическая очистка
|
Химическое окисление (озон)
|
Сорбция активированным углем
|
Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы цинка,
Ni2+ – ионы никеля,
Feобщ – ионы железа,
Cd2+ – ионы кадмия
|
Концентрация Cu2+, Zn2+, Ni2+, Feобщ, Cd2+
5–100 мг/л
|
Электрофлотация
|
Реагентный метод
|
Отстаивание
|
Электродиализ
|
Электрокоагуляция
|
Ультрафильтрация
|
Ионный обмен
|
Цианиды
|
Концентрация CN−
1–10 мг/л
|
Химическое окисление
|
Электрофлотация
|
Электрохимическое окисление
|
Хром (VI)
|
Концентрация Cr6+
1–100 мг/л
|
Химическое восстановление
|
Электрофлотация
|
Электрохимическое восстановление
|
Электрокоагуляция
|
Сульфаты
|
Концентрация (SO4)2– > 2000 мг/л;
Концентрация (SO4)2– < 2000 мг/л
|
Реагентный метод
|
Отстаивание
|
Фильтрация
|
Вакуумное выпаривание
|
Нанофильтрация
|
Обратный осмос
|
Хлориды
|
Концентрация Cl− > 300 мг/л
|
Обратный осмос
|
Вакуумное выпаривание
|
Электродиализ
|
Поверхностно-активные вещества
|
Анионные и неионогенные ПАВ
|
Флотация
|
Электрофлотация
|
Сорбция активированным углем
|
Анионные, катионные и неионогенные ПАВ
|
Ультрафильтрация
|
Нанофильтрация
|
Озонирование
|
Азот общий, азот аммонийный
|
Капролактам, сульфат аммония
|
Нитри-, денитрификация
|
Флотация
|
Биофильтры
|
Иловые поля
|
Фосфаты, общий фосфор
|
Водорастворимые удобрения – суперфосфат;
труднорастворимые удобрения – фосфоритная мука
|
Биологическая очистка активным илом
|
Коагуляция
|
Эфирорастворимые вещества
|
Нефтепродукты
|
Нефтеловушки
|
Флотация
|
Песчано-гравийные фильтры
|
Биологическая очистка активным илом
|
Ртуть хлористая
|
Стоки гальванических, красильных и меховых фабрик, химических и кожевенных производств
|
Реагентный метод
|
Сорбция
|
Электрокаталитический метод
|
Карбофос
|
Пестициды
|
Адсорбция
|
Фтор
|
Стоки горных, химических и металлургических производств
|
Сорбция
|
Соединения металлов,
|
Кадмий, хром, медь, никель, цинк, алюминий (в т. ч. остаточный), свинец, железо, калий
|
Сорбция активированным углем
|
Электрофлотация
|
Анилин
|
Аминосоединения ароматического ряда
|
Адсорбция
|
Экстракция
|
Ионный обмен
|
Полициклические соединения
|
Бенз(а)пирен, бифенилы
|
Биологическая очистка
|
Коагуляция
|
Флокуляция
|
Ароматические соединения
|
Углеводороды – бензол, толуол, ксилол
|
Экстракция
|
Адсорбция
|
Неорганические соединения
|
Тетраэтилсвинец, соединения бериллия, титана, ртути, хрома шестивалентного и оксида углерода, соединения бора, соли натрия, лития и магния
|
Биологическая очистка активным илом
|
Лигнин
|
Сточные воды целлюлозно–бумажного производства
|
Коагуляция
|
Кора
|
Сточные воды целлюлозно–бумажного производства
|
Процеживание
|
Смолы
|
Нефтепродукты
|
Отстаивание
|
Фильтрация
|
Флотация
|
Плотный осадок
|
Песок, шлам, зола
|
Фильтрация
|
Отстаивание
|
Избыточный ил
|
Иловые поля
|
Органические красители
|
Сточные воды красильно-отделочного производства
|
Сорбция
|
Фильтрация
|
Биологическая очистка активным илом
|
Реагентные методы
|
Сероводород
|
Нефтепродукты
|
Сорбция
|
Белки, углеводы
|
Бытовые сточные воды, отходы пищевой промышленности
|
Биологическая очистка активным илом
|
Жирные кислоты
|
Бытовые сточные воды, отходы пищевой промышленности
|
Биологическая очистка активным илом (анаэробная стадия)
|
Взвешенные вещества
|
Хлопья ила
|
Флотация
|
Коагуляция
|
Твердая фракция
|
Металлический лом, шлам
|
Процеживание
|
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
Вариант 1
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Микрочастицы
|
Твердые мелкие фракции
|
Эфирорастворимые вещества
|
Химические вещества
|
Сульфаты
|
Хлориды
|
Анилин
|
Вариант 2
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Микрочастицы
|
Твердые мелкие фракции
|
Ртуть хлористая
|
Химическое вещество
|
Карбофос
|
Фенол
|
Металлический лом
|
Твердая фракция
|
Эфирорастворимые вещества
|
Химические вещества
|
Вариант 3
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Грубодисперсные взвешенные вещества
|
Крупные фракции
|
Микрочастицы
|
Хлопья ила
|
Эфирорастворимые вещества
|
Химические вещества
|
Алюминий остаточный
|
Ионы металлов (в растворенном виде):
Zn2+ – ионы цинка
|
Вариант 4
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Песок
|
Мелкая твердая фракция
|
Микрочастицы
|
Хлопья ила
|
Металлический лом
|
Твердая фракция
|
Хлориды
|
химические вещества
|
Ионы металлов (в растворенном виде):
Zn2+ – ионы цинка
|
Фенол
|
Фтор
|
Вариант 5
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Взвешенные вещества
|
Хлопья ила
|
Фтор
|
Химические вещества
|
Соли аммония
|
Сульфаты
|
Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы цинка,
Ni2+ – ионы никеля,
Feобщ – ионы железа,
Cd2+ – ионы кадмия
|
Вариант 6
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Серная кислота
|
Химические вещества
|
Смолистые вещества
|
Жирные вещества
|
Органические вещества
|
Фенол
|
Карбофос
|
Вариант 7
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Нефтепродукты
|
Мелкие фракции
|
СПАВ (поверхностно-активные вещества)
|
Химические вещества
|
Соли аммония
|
Фенол
|
Серная кислота
|
Ртуть хлористая
|
Вариант 8
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Фенол
|
Химические вещества
|
Нефтепродукты
|
СПАВ
|
Полициклические соединения
|
Ароматические соединения
|
Ароматические соединения (углеводороды)
|
Неорганические соединения
|
Вариант 9
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Неорганические соединения
|
Химические вещества
|
Фенол
|
Микрочастицы
|
Сульфаты
|
Хлориды
|
Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы свинца,
Ni2+ – ионы никеля,
Feобщ – ионы железа,
Cd2+ – ионы кадмия
|
Вариант 10
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Микрочастицы
|
Жидкая мелкая фракция
|
СПАВ
|
Химические вещества
|
Нефтепродукты
|
Органические красители
|
Фенол
|
Неорганические вещества
|
Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы цинка,
Ni2+ – ионы никеля,
Feобщ – ионы железа,
Cd2+ – ионы кадмия
|
Вариант 11
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Микрочастицы
|
Жидкая мелкая фракция
|
Кора
|
Твердая фракция
|
Лигнин
|
Жидкая фракция
|
Смола
|
Твердая фракция
|
Хлор
|
Химические вещества
|
Сернистая кислота
|
Вариант 12
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в окорочном цехе)
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Зола
|
Плотный осадок
|
Лигнин
|
Жидкая фракция
|
Плотный осадок
|
Избыточный ил
|
Вариант 13
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в кислотном цехе)
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Органическая часть
|
Химические вещества
|
Сульфаты
|
Органические красители
|
Жидкая фракция
|
Вариант 14
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в варочном цехе)
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Микрочастицы
|
Жидкая мелкая фракция
|
Органическая часть
|
Химические вещества
|
Плотный осадок
|
Избыточный ил
|
Сульфаты
|
Химические вещества
|
Вариант 15
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в очистном цехе)
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Взвешенные вещества
|
Хлопья ила
|
Органическая часть
|
Химические вещества
|
Плотный осадок
|
Избыточный ил
|
Сульфаты
|
Химические вещества
|
Вариант 16
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в отбельном цехе)
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Взвешенные вещества
|
Хлопья ила
|
Запах
|
Определяется органолептически
|
Плотный осадок
|
Избыточный ил
|
Органическая часть
|
Химические вещества
|
Неорганические вещества
|
Вариант 17
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в сушильном цехе)
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Микрочастицы
|
Жидкая фаза
|
Запах
|
Определяется органолептически
|
Нефтепродукты
|
Химические вещества
|
Органическая часть
|
Плотный осадок
|
Избыточный ил
|
Вариант 18
Состав сточной воды в машиностроении на литейном производстве
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Грубодисперсные взвешенные вещества
|
Твердая фракция
|
Нефтепродукты
|
Химические вещества
|
Фенол
|
Кадмий
|
Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы цинка,
Ni2+ – ионы никеля
|
Вариант 19
Состав сточной воды в машиностроении на литейном производстве
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Грубодисперсные взвешенные вещества
|
Твердая фракция
|
Нефтепродукты
|
Химические вещества
|
Фенол
|
Кадмий
|
Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы цинка,
Ni2+ – ионы никеля,
Feобщ – ионы железа
|
Вариант 20
Состав сточной воды на металлургических заводах (в прокатном цехе)
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Грубодисперсные взвешенные вещества
|
Твердая фракция
|
Сульфаты
|
Химические вещества
|
Цианиды
|
Вариант 21
Состав сточной воды на металлургических заводах (очистка доменного газа)
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Грубодисперсные взвешенные вещества
|
Твердая фракция
|
Плотный осадок
|
Избыточный ил
|
Хлориды
|
Химические вещества
|
Сульфаты
|
Цианиды
|
Вариант 22
Состав сточной воды на металлургических заводах (грануляция шлака)
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Грубодисперсные взвешенные вещества
|
Твердая фракция
|
Плотный осадок
|
Избыточный ил
|
Шлам, металлический лом
|
Твердая фракция
|
Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы цинка,
Ni2+ – ионы никеля,
Feобщ – ионы железа,
Cd2+ – ионы кадмия
|
Химические вещества
|
Отработанные масла
|
Вариант 23
Состав органических веществ бытовых сточных вод (в массовых долях)
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Взвешенные вещества
|
Хлопья ила
|
Белки
|
Химические вещества
|
Углеводы
|
Жирные кислоты
|
Жиры, масла
|
Азот общий
|
Фосфаты
|
Хлориды
|
Сульфаты
|
СПАВ
|
Вариант 24
Состав ливневых сточных вод
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Взвешенные вещества
|
Хлопья ила
|
Азот общий
|
Химические вещества
|
Азот аммонийный
|
Фосфор общий
|
Фенол
|
Нефтепродукты
|
Вариант 25
Состав бытовых сточных вод
Виды загрязнений
|
Характеристика
загрязняющего вещества
|
Взвешенные вещества
|
Хлопья ила
|
СПАВ
|
Химические вещества
|
Хлориды
|
Сульфаты
|
Калий
|
Сероводород
|
Алгоритм выполнения проверяемого задания по методам и сооружениям очистки сточных вод
Получить вариант задания у преподавателя.
По характеристике сточных вод различных предприятий определить методы очистки (таблица 1).
Определить типы сооружений (опираясь на теоретическую часть практикума).
Схематично изобразить процесс очистки в зависимости от состава сточных вод (рисунок 1).
Ответить на контрольные вопросы.
Форма отчета
Образец
Таблица 1. Данные для выбора технологии очистки сточных вод
№
вар-та
|
Виды загрязне-ний
|
Оборудование
|
Утилизация отходов
|
Механичес-кий метод
|
Физико-химический метод
|
Биологичес-кий метод
|
ХХ
|
Взвешен-ные вещест-ва, твердая фракция
|
Отстойники,
решетки, сита, песколовки, дробилки
|
–
|
–
|
Полигон рекультивации
|
Соединения фенола
|
–
|
Флотацион-ные установ-ки, озона-торы
|
–
|
Полигон захоронения
|
Азот аммо-нийный
|
–
|
–
|
Аэротенки, вторичные отстойники, флотаторы, поля фильт-рации
|
Полигон рекультива-ции
|
Схема процесса очистки
 
Рисунок 1. Схема трехступенчатой очистки сточных вод
Контрольные вопросы
В каких случаях применяется механический метод очистки сточных вод?
Что такое активный ил?
В чем состоит принцип работы сооружений биологической очистки сточных вод?
Назовите источники образования сточных вод.
Какие методы применяются при физико-химической очистке сточных вод?
|
Скачать 0.49 Mb.