Методы очистки сточных вод

 

Кафедра прикладной химии

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

По дисциплине «Экология»

на тему: «Методы очистки сточных вод».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение………………………………………………………………………..3

1. Сточные воды и их общая характеристика…………………………..4
2. Методы очистки сточных вод………………………………………….8

Заключение…………………………………………………………………….19

Список использованной литературы………………………………………..20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

       Проблема очистки промышленных стоков и подготовки воды для технических и хозяйственно-питьевых целей с каждым годом приобретает все большее значение. Сложности очистки сказана с чрезвычайным разнообразием примеси в стоках, количество и состав которых постоянно изменяется в следствие появления новых производств и изменение технологии существующих.

     В настоящее время метод очистки сточных вод активным илом является наиболее универсальным и широко применяемым при обработке стоков. Использование технического кислорода, высокоактивных симбиотических иловых культур, стимуляторов биохимического окисления, различного рода усовершенствованных конструкций аэротенков, аэрационного оборудования и систем отделения активного ила позволило в несколько раз повысить производительность метода биологической очистки. Значительные резервы скрыты также в области интенсификации массообмена.

      Проблема биологической очистки стоков приобретает возрастающее народнохозяйственное значение. Каждый город и промышленное предприятие имеют комплекс подземных трубопроводов, очистных сооружений, с помощью которых осуществляется отвод использованных и отработавших вод, очистка и обеззараживание их, а также обработка и обезвреживание образующихся при этом осадков с одновременной утилизацией ценных веществ.

      Сточные воды образуются при использовании природной или водопроводной воды для бытовых целей и технологических процессов промышленных предприятий. Также относятся атмосферные осадки, подземные воды.

      Сточные воды являются источником различных заболеваний и распространения эпидемий. Они являются источником загрязнения окружающей природной среды. Поэтому очень важно все сточные воды целенаправленно отводить, а главное очищать, чтобы устранить все негативные последствия от воздействия сточных вод.

 

Сточная вода и их общая характеристика.

   Сточная вода — это вода, бывшая в бытовом, сельскохозяйственном или производственном употреблении, а также прошедшая через какую-либо загрязненную территорию.

Сточные воды, отводимые с территории промышленных предприятий, по своему составу могут быть разделаны на три вида:

• производственные — использованные в технологических процессах производства или получающиеся при добыче полезных ископаемых;
• бытовые — от санитарных узлов производственных и непроизводственных корпусов и зданий, душевых установок, прачечных и др.;
• атмосферные — дождевые и от таяния снега.

  Производственные сточные вода делятся на две категории: загрязненные и незагрязненные (условно чистые).

  Загрязненные производственные) сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на три основные группы:

1. загрязненные преимущественна минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, рудо- и угледобывающей промышленности; заводы по производству минеральных удобрений, кислот, строительных изделий и материалов и др.);
2. загрязненные преимущественно органическими примесями (предприятия мясной, рыбной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, химической, микробиологической промышленности; заводы по производству пластмасс, каучука и др.);
3. загрязненные минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, текстильной, легкой, фармацевтической промышленности; заводы по производству консервов, сахара, продуктов органического синтеза, бумаги, витаминов и др.).

     Пo концентрации загрязняющих веществ производственные сточные воды разделяются на четыре группы:

1-500;

500-5000;

5000-30000,

более 30000 мг/л.

     Производственные сточные воды могут различаться по физическим свойствам загрязняющих их продуктов, по степени агрессивности (слабоагрессивные с pН = 6-6,5 и рН= 8-9, сильноагрессивные с pН < 6 и    рН > 9 и неагрессивные с pН = 6,5-8).

      Незагрязненные производственные сточные воды поступают от холодильных, компрессорных, теплообменных аппаратов. Кроме того они образуются при охлаждении основного производственного оборудования и продуктов производства.

       На различных предприятиях, даже при одинаковых технологических процессах, состав производственных сточных вод, режим водоотведения и удельный расход на единицу выпускаемой продукции весьма разнообразны. Большой значение в формировании состава производственных сточных вод имеет вид перерабатываемого сырья.

В анализируемых сточных водах должны определяться: содержание компонентов, специфичных для данного вида производства (фенолов, нефтепродуктов, ПАВ и т.п.); общее количество органических веществ, выражаемое величинами БПКполн и ХПК; активная реакция; степень минерализации; интенсивность окраски и др. Физико-химические показатели производственных сточных вод свидетельствуют о широком диапазоне колебаний состава этих вод, что выбывает необходимость тщательного обосновании выбора оптимального метода очистки для каждого вида этих вод.

      В технологических процессах образуются следующие основные виды сточных вод.

      Реакционные воды — характерны для реакций, протекающих с образованием воды, очистка их представляет серьезную проблему.

  Воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах — свободная или связанная вода, находящаяся во многих видах сырья (угле, нефти, сланцах и др.) и исходных продуктов, в процессе переработки загрязняются всевозможными органическими веществами.

       Промывные воды — используют для промывки сырья и продуктов, получаемых в технологических процессах.

       Маточные водные растворы — образуются в результате проведения процессов получения или переработки продуктов в водных средах.

Водные экстракты и абсорбционные жидкости- получаются при использовании вода в качестве экстрагента или абсорбента. Содержат значительные количества химических веществ, наибольшие объемы образуются при мокрой очистке газов.

       Охлаждающие воды — используются для охлаждения продуктов и аппаратов. Вода, не соприкасающаяся с технологическими продуктами, применяется в системах оборотного водоснабжения.

      Другие виды сточных вод — образуются от вакуум-насосов, конденсаторов смешения, при гидрозолоудалении, конденсации паров воды, от мойки оборудования и т.д.

    Отведение производственных сточных вод по общей или отдельным сетям, а также смешение этих вод с бытовыми сточными водами во многом зависит от того, будет ли в дальнейшем принята их совместная или раздельная очистка. Условия отведения сточных вод определяются также характером загрязняющих веществ.

    Количество производственных сточных вод находится в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водоотведения для различных отраслей промышленности. Нормой водоотведения является установленное среднее количество сточных вод, отводимое от производства в водоем, при целесообразной норме водопотребления. Норма водоотведения включает количество выпускаемых в водоем сточных вод — очищенных производственных и бытовых; производственных, не требующих очистки, фильтрационных из прудов-осветлителей, хвостохранилищ и шламонакопителей.

       При отсутствии норм водоотведения количество сточных вод определяется по технологическим расчетам в соответствии с регламентом производства.

     Для разработки рациональной схемы водоотведения и оценки возможности повторного использования производственных сточных вод изучается их состав и режим водоотведения. При этом анализируются физико-химические показатели сточных вод и режим поступления в канализационную сеть не только общего стока промышленного предприятия, ко и сточных вод от отдельных цехов, а при необходимости от отдельных аппаратов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методы очистки сточных вод.

     В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно - бытовые 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 загрязнения - сложное 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.

К механическим способам очистки сточных вод можно отнести фильтрование, осаждение, и флотацию стоков.

    Метод осаждения может использоваться, например, для очистки сточных вод от взвешенных веществ. Фильтрация сточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различными способами: либо под действием силы тяжести - при отстаивании сточных вод, или же под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такими способами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером более нескольких долей милиметра. При фильтрации сточных вод нередко используют многоступенчатые отстойники. При этом частично очищенная на первой ступени сточная вода под напором подается в следующие отстойники.

   Другим методом очистки производственных сточных вод и загрязненных вод другого происхождения от крупнодисперсных субстанций является метод флотации. Суть данной методики состоит в переносе загрязняющих агентов на поверхность обрабатываемых сточных вод при помощи воздушных пузырьков. Как результат флотации, образуются пенные образованя, содержащте загрязнителиводы, которые, затем, удаляются особыми скребками. Пузырьки воздуха для флотации могут быть получены механическими спосабами - при помощи турбин или форсунок, при помощи электрофлотации воды и другими способами.

        Очистка сточных вод процеживанием и отстаиванием

   Процеживание. Важной и обязательной мерой очистки и подготовки воды для последующей очистки является удаление из сточных вод крупных загрязнений. Для этого в составе всех очистных сооружений проектируются решетки. Они выполняются из ряда металлических стержней, расположенных параллельно друг другу и создающих плоскость с прозорами, через которую процеживается вода.

     Для устройства решеток применяются стержни прямоугольной с закругленной лобовой частью, круглой и других форм. Толщина стержней равна 6-10 мм. Ширина прозоров между стержнями обычно принимается 16 мм. Скорость движения воды в прозорах решеток принимается равной 0,8-1,0 м/с.

Размер решеток определяется из условия обеспечения в прозорах решеток оптимальной скорости 0,8-1,0 м/с при максимальном расходе сточных вод.

Для удаления более мелких взвешенных веществ, а также ценных продуктов, применяют сита, которые могут быть двух типов: барабанные или дисковые. Сито барабанного типа представляет собой сетчатый барабан с отверстиями 0,5-1,0 мм. При вращении барабана сточная вода фильтруется через его внешнюю или внутреннюю поверхность в зависимости от подвода воды снаружи или внутрь. Задерживаемые примеси смываются с сетки водой и отводятся в желоб. Производительность сита зависит от диаметра барабана и его длины, а также от свойств примесей. Сита применяют в текстильной, целлюлозно-бумажной и кожевенной промышленности.

     Отстаивание. Отстаивание применяют для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей. Осаждение происходит под действием силы тяжести. Для проведения процесса используют песколовки, отстойники и осветлители. В осветлителях одновременно с отстаиванием происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных частиц.

    Как правило, сточные воды содержат взвешенные частицы различной формы и размера. Такие воды представляют собой полидис-персные гетерогенные агрегативно-неустойчивые системы. В процессе осаждения размер, плотность и форма частиц, а также физические свойства системы изменяются. Кроме того, при слиянии различных по химическому составу сточных вод могут образовываться твердые вещества, в том числе и коагулянты. Эти явления также оказывают влияние на форму и размеры частиц. Все это усложняет установление действительных закономерностей процесса осаждения.