Методы очистки сточных вод

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

АЛЬМЕТЬЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ

 

Кафедра прикладной химии

 

Контрольная работа

по курсу «Экология»

на тему «Методы очистки сточных вод»

 

 

 

 

Выполнил: студент группы 41-82

Гарипова Н.П.

Преподаватель: Белякова М.К.

 

 

 

 

 

Альметьевск,2011

Содержание

Введение………………………………………………………………………..….3        1. Основные источники загрязнения…………………………………………….4

1. Общая характеристика очистки сточных вод……………………………….7
2. Очистка поверхностных сточных вод……………………………………….7
3. Очистка бытовых стоков……………………………………………………..8
4. Очистка промышленных стоков……………………………………………..8

2. Методы очистки сточных вод…………………………………………...…...10

1.  Физико-химический метод …………………………………....……………10
2. Биологический метод ………………………………...……………………...13
3. Механический метод ……………………….…………………….………….14

2.4 Химический метод………………………...…………………………………16

Заключение……………………………………………………………………….18

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 связаны с чрезвычайным разнообразием примеси в стоках.

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.

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.

 

 

1. Основные источники  загрязнения

         Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения. Главными загрязняющими поверхностные воды веществами являются нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые органические вещества, соединения меди и цинка, аммонийный и нитратный азот.

Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:

механическое – повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

химическое – наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

бактериальное и биологическое – наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

радиоактивное – присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;

тепловое – выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.

Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов и т.д.); в изменении химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов.

Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и токсические, и содержащие яды.

К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.

Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды.

Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде. Нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается кол-во кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г. нефти делают непригодной для употребления тонну воды.

Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. При этом резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки.

На жизнь населения водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности. Окисление древесной массы сопровождается поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и ухудшают ее физико-химические свойства. На рыбах и на их корме – беспозвоночных – неблагоприятно отражаются молевые сплавы. Из гниющей древесины и коры выделяются в воду различные дубильные вещества. Смола и другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много кислорода, вызывая гибель рыбы, особенно молоди и икры. Кроме того, молевые сплавы сильно засоряют реки, а топляк нередко полностью забивает их дно, лишая рыб нерестилищ и кормовых мест.

Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки. Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем воды, в которой они живут. Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1 л и более), подлежат захоронению в подземные бессточные бассейны и специальные резервуары.

 

 

 

 

 

1. Общая характеристика очистки сточных вод

        Очисткой сточной воды является ее обработка различными методами с целью разрушения и извлечения органических и минеральных веществ до степени, позволяющей сбрасывать такую воду в водотоки и водоемы или повторно использовать их в производственных и других целях.

Важным элементом очистки бытовых сточных вод является также ее обеззараживание с целью удаления вредных веществ и болезнетворных организмов. В этих случаях используется система очистки стоков с применением септика, аэротенков и ультрафиолетовых облучателей.

Существует три вида сточных вод: бытовые, производственные и поверхностные. Очистка различных видов сточных вод – очистка промышленных сточных вод, очистка канализационных стоков, очистка бытовых стоков – требует применения разных систем очистки сточной воды. Системы обычно представляют собой емкости из различных материалов (чаще всего применяется бетон, металл, стеклопластик) с установленным внутри оборудованием очистки сточных вод.

 

1.2 Очистка поверхностных  сточных вод

       Система очистки сточных вод, образованных в результате выпадения атмосферных осадков или таяния снега (ливневка), предназначена для очистки стоков, поступающих с парковок, промышленных площадок, автомобильных моек и т.д. Такие сточные воды обычно загрязнены по БПК полн. (полная биохимическая потребность в кислороде) до 80 мг/л, по взвешенным веществам до 1000 мг/л, по нефтепродуктам до 30–70 мг/л. Очистка стоков, содержащих нефтепродукты, требует применения наряду с песколовками и грязеотстойниками нефтеуловителей (бензоуловителей). Система очистки сточных вод обычно включает в себя пескоуловитель, бензоуловитель, а в случае сброса стоков в водоем еще и блок угольной доочистки (сорбционный фильтр).

 

 

1.3Очистка бытовых стоков

      Бытовые сточные воды поступают в водоотводящую сеть из санитарных приборов зданий и содержат загрязнения минерального и органического происхождения, которые находятся в растворенном, нерастворенном и коллоидном состояниях. Загрязнения органикой в таких водах по БПК полн. достигают 500 мг/л. Такая вода имеет тенденцию к загниванию и требует применения специального оборудования для очистки бытовых сточных вод. Таким оборудованием может быть обычный септик с полем поглощения или станция биологической чистки с применением аэротенка и принудительной подачей воздуха. Очистка бытовых сточных вод не требует применения сложного оборудования, в отличии от очистки промышленных стоков.

 

1.4 Очистка промышленных  стоков

        Сооружения для очистки сточных вод промышленных предприятий являются, пожалуй, самыми разнообразными, так как условия и технологический цикл предприятий очень различается и требует в каждом случае своей системы очистки стоков. Количество сточных вод на предприятиях различных отраслей промышленности зависит от мощности предприятий, расхода воды на единицу выпускаемой продукции и других условий. Оборудование для очистки сточной воды по производительности подбирается также в зависимости от залпового выброса.

По концентрации органических загрязнений промышленные стоки разделяются на слабоконцентрированные – БПК полн. до 70 мг/л, концентрированные – БПК полн. до 1500 мг/л, высококонцетрированные – БПК полн. до 20 000 мг/л. Стоит также отметить, что производственные сточные воды, поступая в городскую водоотводящую сеть после очистки, не должны содержать взрывоопасных компонентов и иметь температуру выше 40° С. В связи с этим оборудование для очистки сточных вод должно учитывать режим температур и скапливание опасных компонентов, прежде всего, в нефтеуловителе.

Поверхностный сток с территории городов и промышленных предприятий кроме загрязнений в виде нерастворенных примесей содержит органические соединения в коллоидном и растворенном состоянии. Несмотря на то, что часть этих загрязнений за счет сорбции на взвешенных частицах удаляется при отстаивании и фильтровании, в ряде случаев требуется более глубокая очистка поверхностного стока от органических соединений. Для удаления таких загрязнений из сточных вод широкое применение нашел метод биологической очистки стоков. Эпизодичность образования поверхностного стока и резкие колебания нагрузки по загрязнениям показывают серьезные трудности применения традиционных методов биологической очистки с применением активного ила.

Проведенные технико-экономические расчеты показывают, что при отсутствии на станциях аэрации аэробных стабилизаторов практически во всех климатических зонах независимо от способа подачи сточных вод на очистку экономически целесообразно применять традиционную схему биологической очистки в аэротенках.

 

 

2. Методы очистки  сточных вод

2.1 Физико-химический метод

         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.