Шпаргалка по "Прикладной экологии"

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.

Песколовки. Их применяют  для предварительного выделения  минеральных и органических загрязнений (0,20-0,25 мм) из сточных вод. Горизонтальные песколовки представляют собой резервуары с треугольным или трапецеидальным  поперечным сечением. Глубина песколовок 0,25-1,00 м. Скорость движения воды в них  не превышает 0.3 м/с. Разновидностью горизонтальных песколовок являются песколовки с круговым движением воды в виде круглого резервуара конической формы с периферийным лотком для протекания сточной воды. Осадок собирается в коническом днище, откуда его направляют на переработку  или в отвал. Применяются при  расходах до 7000 мі/сут. Вертикальные песколовки имеют прямоугольную или круглую  форму, в них сточные воды движутся с вертикальным восходящим потоком  со скоростью 0.05 м/с.

Конструкцию песколовки выбирают в зависимости от количества сточных  вод, концентрации взвешенных веществ. Наиболее часто используют горизонтальные песколовки.

Отстойники. Различают отстойники: горизонтальные, вертикальные, радиальные, тонкослойные (трубчатые, пластинчатые).

Горизонтальные отстойники. Они представляют собой прямоугольные  резервуары, имеющие два или более  одновременно работающих отделения  Вода движется с одного конца отстойника к другому.

Осветлители. Их применяют  для очистки природных вод  и для предварительного осветления сточных вод некоторых производств. Используют, в частности, осветлители  со взвешенным слоем осадка, через  который пропускают воду, предварительно обработанную коагулянтом.

Воду с коагулянтом  подают в нижнюю часть осветлителя. Хлопья коагулянта и увлекаемые им частицы взвеси поднимаются восходящим потоком воды до тех пор, пока скорость выпадения их не станет равной скорости восходящего потока - сечение 1-1. Выше этого сечения образуется слой взвешенного  осадка, через который фильтруется  осветленная вода. При этом наблюдается  процесс прилипания частиц взвеси к  хлопьям коагулянта. Осадок удаляется  в осадкоуплотнитель, а осветленная  вода поступает в желоб, из которого ее направляют на дальнейшую очистку.

2.3.2 Очистка сточных вод  фильтрованием

Фильтрование применяют  для выделения из сточных вод  тонкодиспергированных твердых  или жидких веществ, удаление которых  отстаиванием затруднено. Разделение проводят при помощи пористых перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих  диспергированную фазу. Процесс идет под действием гидростатического  давления столба жидкости, повышенного  давления над перегородкой или вакуума  после перегородки.

Фильтрование через фильтрующие  перегородки. Выбор перегородок  зависит от свойств сточной воды, температуры, давления фильтрования и  конструкции фильтра.

Фильтровальные перегородки, задерживающие частицы, должны обладать минимальным гидравлическим сопротивлением, достаточной механической прочностью и гибкостью, химической стойкостью и не должны набухать и разрушаться  при заданных условиях фильтрования.

Для фильтрования используют различные по конструкции фильтры. Основные требования к ним: высокая  эффективность выделения примесей и максимальная скорость фильтрования.

Процесс фильтрования состоит  из трех стадий: 1) перенос частиц на поверхность вещества, образующего  слой; 2) прикрепление к поверхности  и 3) отрыв от поверхности.

По характеру механизма  задерживания взвешенных частиц различают  два вида фильтрования: 1) фильтрование через пленку (осадок) загрязнений, образующуюся на поверхности зерен  загрузки; 2) фильтрование без образования  пленки загрязнений. В первом случае задерживаются частицы, размер которых  больше пор материала, а затем  образуется слой загрязнений, который  является также фильтрующим материалом. Во втором случае фильтрование происходит в толще слоя загрузки, где частицы загрязнений удерживаются на зернах фильтрующего материала адгезионными силами.

Фильтры с зернистым слоем  подразделяют на медленные и скоростные, открытые и закрытые. Высота слоя в  открытых фильтрах равна 1 -2 м, в закрытых - 0,5-1,0 м. Напор воды в закрытых фильтрах создается насосами.

Медленные фильтры используют для фильтрования некоагулированных  сточных вод. Они представляют собой  бетонные или кирпичные резервуары с дренажным устройством, на котором  расположен зернистый слой. Скорость фильтрования в них зависит от концентрации взвешенных частиц: до 25 мг/дм» принимают скорость фильтрования 0,2-0.3 м/ч; при 25-30 мг/дм - 0,1-0,2 м/ч. Достоинством фильтров является высокая степень  очистки сточных вод. Недостатки: большие размеры, высокая стоимость  и сложная очистка от осадка.

Скоростные фильтры могут  быть двух типов: однослойные и многослойные. У однослойных фильтров фильтрующий  слой состоит из одного и того же материала, у многослойных - из различных  материалов.

Сточную воду в фильтр подают внутрь фильтра, где она проходит через фильтрующий материал и  дренаж и удаляется из фильтра. После  засорения фильтрующего материала  проводят промывку подачей промывных  вод снизу вверх. Дренажное устройство выполняют из пористо-бетонных сборных  плит. На нем размещают фильтрующий  материал (в 2-4 слоя) одного гранулометрического  состава. Общая высота слоя загрузки равняется 1,5-2 м. Скорость фильтрования принимается равной 12-20 м/ч.

В многослойных скоростных фильтрах фильтрующий слой состоит  из зерен разных материалов, например, из слоя антрацита и песка. Верхние  слои имеют зерна большего размера, чем нижние. Конструкция этих фильтров мало отличается от конструкции однослойных. Они имеют более высокую производительность и большую продолжительность  фильтрования.

Выбор тина фильтра для  очистки сточных вод зависит  от количества фильтруемых вод, концентрации загрязнений и степени их дисперсности, физико-химических свойств твердой  и жидкой фаз и от требуемой  степени очистки.

Промывку фильтров, как  правило, производят очищенной водой (фильтратом), подавая ее снизу вверх. При этом зерна загрузки переходят  во взвешенное состояние и освобождаются  от прилипших частиц загрязнений. Может  быть произведена водо-воздушная  промывка, при которой сначала  зернистый слой продувают воздухом для разрыхления, а затем подают воду. Интенсивность подачи воздуха  изменяется в пределах 18-22 дмі /(м2с), а воды - 6-7 дмі(мІс). Возможна и трехэтапная  промывка. Сначала слой продувают  воздухом, а затем смесью воздух-вода; на последнем этапе - водой. Продолжительность  промывки 5-7 мин.

3. Охрана водных ресурсов  от загрязнений

Как известно, под водными  ресурсами понимают не все виды вод  на планете, которые могут быть использованы человеком, но прежде всего ресурсы  природных пресных вод. Между  тем в современном мире обостряется  диспропорция между потреблением пресной  воды и её доступными запасами. Уже  сегодня говорят об угрозе «водного голода», нависшего над человечеством, и дефицит пресной воды теперь не только хозяйственная, но и экологическая проблема. В этой связи и возникает вопрос: в чём суть экологизации региональных водных проблем? Что значит охранять водные ресурсы сегодня?

Наши учёные не разделяют  пессимистический взгляд на неизбежность «водного голода», хотя проблема водообеспечения  в результате стремительного развития производительных сил, роста народонаселения  буквально на глазах нашего поколения  стала «проблемой номер один», одной  из трудных проблем человечества именно в силу своей экологической  специфики. Речь идёт прежде всего о  нежелательных эффектах хозяйственного освоения человеком гидросферы Земли. Сейчас используется менее десятой  части глобального стока рек, но именно с их загрязнением связана  угроза истощения водных ресурсов, необратимого изменения уникальных водоёмов, нарушения экологического равновесия в природе.

Так «хозяйственное» вторжение  в круговорот воды в природе (а  биологически человек задействован в нём) порождает экосистемные проблемы, которые так или иначе оборачиваются  для человека и водоснабженческими проблемами - круг в конце концов замыкается, а дефицит воды возрастает. Обострение водных проблем во многом объясняется антропогенными изменениями  речного стока. Это и агротехнические, и лесомелиоративные мероприятия, развитие промышлености и урбанизация, наконец оросительные и осушительные мелиорации, охватившие ныне площади  в десятки миллионов гектаров. Например, в результате забора воды из водоисточников для различных  нужд хозяйства годовой сток многих крупных рек России снизился на 17-25 процентов. В маловодные годы снижение стока доходит до 40-60 процентов, а  ведь всего лишь 30 лет назад снижение стока в бассейнах этих рек  из-за хозяйственного использования  не превышало 2-5 процентов. Решающее влияние  на сток и качество воды в реках  оказало зарегулирование их водохранилищами, число которых в стране превышает 1200. Хозяйственная деятельность сказалась  не только на бассейнах таких рек, как Днепр, Дон, Кубань, Днестр, Урал, Терек. «Водные» противоречия возникли между сушей и внутренними  морями и озёрами. В последнее  время Азовское море недополучало 23 процента некогда поступавшей в  него воды.

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и  их рационального использования  для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных проблем, требующих  безотлагательного решения. В России широко осуществляются мероприятия  по охране окружающей Среды, в частности  по очистке производственных сточных  вод.

Одним из основных направлений  работы по охране водных ресурсов является внедрение новых технологических  процессов производства, переход  на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не сбрасываются, а многократно используются в технологических процессах. Замкнутые  циклы промышленного водоснабжения  дадут возможность полностью  ликвидировать сбрасываемые сточных  вод в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь.

В химической промышленности намечено более широкое внедрение  малоотходных и безотходных технологических  процессов, дающих наибольший экологический  эффект.

Большое внимание уделяется  повышению эффективности очистки  производственных сточных вод. Значительно  уменьшить загрязненность воды, сбрасываемой предприятием, можно путем выделения  из сточных вод ценных примесей, сложность решения этих задач  на предприятиях химической промышленности состоит в многообразии технологических  процессов и получаемых продуктов.

Следует отметить также, что  основное количество воды в отрасли  расходуется на охлаждение. Переход  от водяного охлаждения к воздушному позволит сократить на 70-90% расходы  воды в разных отраслях промышленности. В этой связи крайне важными являются разработка и внедрение новейшего  оборудования, использующего минимальное  количество воды для охлаждения.

Существенное влияние  на повышение водооборота может  оказать внедрение высокоэффективных  методов очистки сточных вод, в частности физико-химических, из которых одним из наиболее эффективных  является применение реагентов. Использование  реагентного метода очистки производственных сточных вод не зависит от токсичности  присутствующих примесей, что по сравнению  со способом биохимической очистки  имеет существенное значение. Более  широкое внедрение этого метода как в сочетании с биохимической  очисткой, так и отдельно, может  в определенной степени решить ряд  задач, связанных с очисткой производственных сточных вод. 
 
 
Вопрос 49 
Роль ответственности в проведении экологической экспертизы. 
Ответ: 

Постановление ЦК КПСС и  Совета министров СССР от 7 января 1988 г. создало условия для формирования нового подхода к природопользованию:

• была реформирована система  природоохранных органов. Указанным  постановлением был создан надведомственный орган Госкомприроды СССР (впоследствии — Министерство природопользования и охраны окружающей среды СССР),

• было признано целесообразным создать в Москве в системе  Госкомрироды СССР Всесоюзный научно-исследовательский  центр по проблемам охраны окружающей среды и рационального использования  природных ресурсов

• в соответствии с постановлением была создана система экологической  экспертизы.

Важным этапом в формировании экологического законодательства явилось  принятие 12 декабря 1993 г. Конституции  РФ, которая определила равноправие  различных форм собственности (государственной, муниципальной и частной) на землю  и иные природные ресурсы (ст. 9, 36), а также право граждан на благоприятную  окружающую среду I,CT 42). В прежней  Конституции страны декларировалась  только государственная собственность  на природные ресурсы. После принятия Конституции РФ практически полностью  было пересмотрено законодательство Российской Федерации, в том числе и экологическое. Сформировалось новое экологическое  законодательство Российской Федерации, структура которого была уже рассмотрена  выше. Экспертиза — это исследование специалистом (экспертом) каких-либо вопросов, решение которых требует специальных  познаний в области науки, техники  или искусства. Экспертные оценки представляют собой количественные и (или) пор (ко-вые  оценки процессов или явлений, не поддающихся непосредственному  измерению, а поэтому основываются на суждениях специалистов. Экологическая  экспертиза — это установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и определение допустимости реализации объекта экологической экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую природную среду и связанных с ними социальных, экологических и других последствий реализации объекта этой экспертизы. Экологическая экспертиза проводится на строительство новых, реконструкцию действующих заводов, фабрик, шахт, рудников, машин, оборудования, а также материалов, приборов, оказание услуг и т.п., использование которых ведет к загрязнению окружающей среды и разрушению экосистем, нерациональному использованию природных ресурсов, наносит вред здоровью населения, растительному и животному миру. Требования к качеству и обоснованности проведения экологических экспертиз постоянно повышаются наряду с ускорением научно-технического прогресса, внедрением в производство новейшей техники и технологии. В связи с этим периодически пересматриваются законодательные и нормативные материалы. Федеральный закон «Об экологической экспертизе» от 23 ноября 1995 г. №174-ФЗ. регулирует отношения в области экологической экспертизы. Он направлен на реализацию конституционного права граждан Российской Федерации на благоприятную окружающую среду посредством предупреждения негативных воздействий хозяйственной и иной деятельности на эту среду и предусматривает реализацию конституционного права субъектов Российской Федерации на совместное ведение вопросов охраны окружающей среды и обеспечение экологической безопасности. Наряду с этим законом действует постановление Правительства Российской Федерации от 11 июня 1996 г. № 698 «Об утверждении Положения о порядке проведения государственной экологической экспертизы». Экологическая экспертиза основывается на принципах: