Реферат-курсовая. Проблемы очистки сточных вод
Описание файла
Документ из архива "Реферат-курсовая. Проблемы очистки сточных вод", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "безопасность жизнедеятельности (бжд и гроб или обж)" из 8 семестр, которые можно найти в файловом архиве МПУ. Не смотря на прямую связь этого архива с МПУ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "безопасность жизнедеятельности (бжд)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Реферат-курсовая. Проблемы очистки сточных вод"
Текст из документа "Реферат-курсовая. Проблемы очистки сточных вод"
Московский Государственный Университет
Инженерной Экологии
Кафедра “Основы инженерной экологии и химической технологии”
Реферат
Проблемы очистки сточных вод
Выполнил: студент
Проверил:
Москва 2007
Содержание
I. Введение
1. Актуальность проблемы сточных вод и методов очистки сточных вод……3
2. Состав, свойства и классификация сточных вод……………………...……...4
3. Основные проблемы с водой……………………………………… . ………...6
4. Охрана водоёмов от загрязнения сточными водами………………………...11
II. Сущность процессов, используемых при очистке сточных вод
-
Сравнение существующих способов очистки сточных вод .........................15
-
Гидромеханическая очистка…………………………………………… …..15
-
Физико-химическая очистка………………………………………………….23
-
Химическая очистка……………………….. .………………………………..26
-
Биологическая очистка…………………… ..……………………………….28
-
Термическое обезвреживание…………………………… .. ..……………..29
III.Расчетные формулы производительности отстойников
1. Расчетное значение гидравлической крупности……………………………..31
2. Основные расчетные параметры отстойников……………………………....32
3. Расчет производительности отстойников…… ...……………………………33
4. Условия выгрузки осадка……………………………………………………...36
IV.Рассмотрение выгодности внесения отстойников в систему очистки сточных вод на примере получения NPK-удобрения (нитроаммофоска)
1. Оценка экономического ущерба сброса сточных вод….……………………39
2. Затраты, понесенные в результате внесения в систему водоочистки отстойников горизонтального типа…………………………………… . .. ....41
V. Вывод…………………………………………………………………………….44
VI. Список использованной литературы....................................................45
I. Введение
1. Актуальность проблемы сточных вод и методов очистки сточных вод.
Вода – первозданный источник жизни на Земле.
От чистоты водоемов, рек, озер, морей зависит многообразие животного и растительного водного мира, и как следствие благосостояние нации и развитие экономики страны в целом. Когда мы говорим о сточных водах, то часто не задумываемся о масштабах этой проблемы. Сточные воды, являясь одним из активнейших загрязнителей окружающей среды, поражают биоценоз не только водоемов, но и близлежащих к ним территорий. Поэтому, нарушая биоценоз водного мира, мы нарушаем биогеоценоз в целом. Вода - одна из составляющих абиотических факторов любого биогеоценоза.
Говоря о сточных водах, следует упомянуть и об острой проблеме нарастающего дефицита пресной воды. Загрязнение водохранилищ, рек, озер - прямой источник возникновения инфекционных кишечно-полостных заболеваний, некоторые из которых могут носить тяжелый характер. Это говорит о возможности снижения качества жизни населения.
Рассматривая сточные воды как одного из огромнейших по своим масштабам и сильнейших по своей интенсивности антропогенных воздействий, нам следует обратить внимание на эффективность методов очистки водоемов, а в условиях рыночной экономики на издержки, понесенные в процессе их очистки. Вопросы очистки, обезвреживания и утилизации сточных вод являются неотъемлемой частью проблемы охраны природы, оздоровления окружающей человека среды и обеспечения санитарного благоустройства городов и др. населённы мест. Одним из решений данной проблемы является разработка малоотходных технологий производства и создание замкнутых систем водопользования.
2. Состав, свойства и классификация сточных вод.
Применение и получение в различных технологических процессах разнообразных химических продуктов (исходных, промежуточных и конечных) обусловливает образование сточных вод, загрязненных всевозможными органическими и неорганическими соединениями. Ниже приведены характерные загрязнения и их источники
| Источники загрязнения | Состав загрязнения |
| Заводы по производству минеральных и неорганических солей | Неорганические кислоты, щелочи, соли (фториды, сульфаты, фосфаты и др.) |
| Заводы основного органического и нефтехимического синтеза | Жирные кислоты, ароматические соединения, спирты, альдегиды и др. |
| Заводы по производству синтетических смол, полимеров, синтетических волокон и т. п. | Высокомолекулярные вещества, мономеры, частицы полимеров и др. |
| Нефтеперерабатывающие заводы, предприятия по термической переработке топлив | Нефтепродукты, масла и смолы, поверхностно-акивные вещества и др. |
Сточные воды – это чрезвычайно сложные многокомпонентные растворы, содержащие растворимые и нерастворимые вещества, агрессивные, токсичные, пожаро- и взрывоопасные. В сточных водах нередко находятся вещества с неприятным запахом (сульфиды, дисульфиды, сероводород и др.). Наличие в сточных вода взвешенных веществ, способных к полимеризации и накипеобразованию, может приводить к засорению трубопроводов и коллекторов, а поверхностно-активных веществ – к интенсивному пенообразованию.
Согласно классификации, разработанной Л. А. Кульским, загрязняющие примеси по отношению к дисперсной среде составляют четыре группы.
К первой группе загрязнений относятся взвеси в воде нерастворимых веществ со степенью раздробленности от тонких взвесей до крупных частиц (10-2 – 10-5 см и более)
Примеси второй группы представляют собой разные типы гидрофильных и гидрофобных коллоидных систем, высокомолекулярные вещества и детергенты с размером частиц 10-5 – 10-6 см, способны в зависимости от условий менять свою агрессивность.
Загрязнения третьей группы – это молекулярные растворы в воде газов, и органических веществ с размером частиц 10-6 – 10-7 см.
Загрязнения четвертой группы – это ионные растворы электролитов, диссоциирующих в воде, частицы которых менее 10-7 см.
Для каждой группы подобран определенный комплекс методов очистки сточных вод. Фазово-дисперсное состояние сточных вод и их температура колеблются в широких пределах. Весьма различны также режимы образования и сброса сточных вод. Многие технологические процессы характеризуются периодическим возникновением и залповыми сбросами сточных вод.
Сточные воды, образующиеся в технологических процессах, классифицируют по происхождению и свойствам.
Реакционные воды характерны для реакций, протекающих с образованием воды. Они загрязнены исходными веществами и продуктами реакции. Очистка сточных вод обычно является серьезной проблемой.
Во многих видах сырья (уголь, нефть) содержится свободная или связанная вода. В процессе технологической переработки она загрязняется различными веществами, так, угли Канско-Ачинского бассейна содержат до 40 % влаги, которая в результате термической обработки углей загрязняется фенолами и другими органическими веществами.
При использовании воды в технологических процессах для промывания сырья и продуктов образуются промывные воды. Качество получаемых продуктов часто определяется тщательностью промывания.
Маточные водные растворы появляются в процессе получения или переработки продуктов в водных средах.
При использовании воды в качестве экстрагента или абсорбента возникают водные экстракты и абсорбционные жидкости, содержащие значительные концентрации химических веществ. Особенно в больших количествах абсорбционные жидкости образуются при мокрой очистке газов (в скубберах, пенных и других абсорбционных аппаратах и устройствах).
Охлаждающие воды используют на химических предприятиях для охлаждения продуктов и аппаратов; воды, не соприкасающиеся с технологическими продуктами, - в системах оборотного водоснабжения.
Другие виды сточных вод образуются при работе вакуум-насосов, барометрических конденсаторов смешения, при гидрозолоудалении, конденсации паров воды, а также после мытья оборудования, тары, помещений.
Атмосферные осадки на территории, прилегающей к химическим предприятиям, также могут быть загрязнены химическими веществами.
Все сточные воды выводятся с территории химических предприятий по канализационной сети закрытых трубопроводов и каналов. Во избежание смешения сточных вод разных составов, как правило, применяется полная раздельная система их канализации.
Обычно в самостоятельные потоки выделяются следующие виды сточных вод: незагрязняющиеся в процессе производства (после охлаждения аппаратуры, некоторые конденсаты и др.); коррозионноактивные (кислые и щелочные); высокоминерализированные; загрязненные органическими веществами; содержащие ценные компоненты, извлечение которых экономически целесообразно; содержащие нефтепродукты и масла; содержащие дурнопахнущие, особо токсичные, пожаро- и взрывоопасные примеси; дождевые воды; бытовые воды и др.
Значительные объемы воды потребляются не только в процессе химической технологии, но и в химическом машиностроении, как и в других отраслях машиностроительного комплекса, где при изготовлении машин и аппаратов вода участвует во многих вспомогательных операциях (отмывка, нанесение химических и лакокрасочных покрытий, смазывание при прокате и прессовании и т. д.). Сточные воды машиностроительных заводов характеризуются содержанием слаборазлагающихся поверхностно-активных веществ, фосфатов, органических веществ (бензин), солей тяжелых металлов и других соединений.
Для сокращения водопотребления и уменьшения загрязнений водоемов на машиностроительных заводах также применяют замкнутый водооборотный цикл. Такие циклы создают с использованием локальных водоочистных систем, основанных на электрохимических, ионообменных и других современных методах очистки вод и утилизации их компонентов.
3. Основные проблемы с водой.
| Проблема | Признаки | Причина | Устранение |
| Жесткая вода | Образуется известковая накипь - белый налет на трубах, сантехнике, в системе отопления, в стиральных и посудомоечных машинах, чайниках. Увеличивается расход моющих средств. При мытье и стирке "сворачивается" мыло, образуются пенообразные шлаки. | Соли кальция и магния во входной воде от 1,5. мг-экв и выше. | Ионообменные умягчители воды. |
| Жесткость воды | |||
| Песок в воде | Осадок на раковинах и трубах. Абразивный износ при использовании воды. | Избыток мелкодисперсного песка или других механических частиц в воде. | Дисковый фильтр грубой очистки воды. Механический фильтр. |
| Механический фильтр засыпного типа. | |||
| Запах | Запах рыбный, затхлый, землистый или древесный. | Присутствие в поверхностных водах органических соединений, Как правило, безопасных для человека. | Угольный фильтр |
| Для питьевого применения - обратный осмос. | |||
| Запах хлора в городской воде. | Сильное хлорирование воды. | Угольный фильтр | |
| Для питьевого применения - обратный осмос. | |||
| Запах тухлых яиц. Образование темных пятен на посуде и предметах из серебра. Наличие желтоватых, черных пятен на поверхности ванны/раковины. Изменение цвета кофе, чая и других напитков. Неприятный привкус приготовленной пищи, ее неаппетитный вид. | Наличие в воде растворенного сероводорода (H2S). Часто сопровождается повышенным содержанием железа и низким уровнем рН. | Фильтры для обезжелезивания воды. | |
| Присутствие сульфурных бактерий, вырабатывающих сероводород. Обычно чувствуется в горячей воде. | Ударная дезинфекция всего трубопровода хлоркой. В дальнейшем - постоянное хлорирование воды. Возможна установка угольного фильтра для последующего дехлорирования. | ||
| Запах моющих средств, вода пенится. Запах септика | Утечка из систем обеззараживания в подземные водоносные пласты. | Локализовать и устранить течь с последующим ударным хлорированием системы. | |
| Случайное попадание моющих средств в систему подачи воды или скважину. | Угольный фильтр для воды | ||
| Для питьевого применения - обратный осмос. | |||
| Запах бензина или нефтепродуктов (углеводороды). | Утечка в водоносный слой из емкостей для хранения бензина или нефтепродуктов. | Устраните место утечки нефтепродуктов в воду. | |
| Высокое содержание в воде углеводородов в нефте- и газоносных регионах | Для удаления эффективен фильтр с активированным углем (угольный фильтр для воды), но ресурс работы засыпки будет ограничен. | ||
| Запах метана или мутная вода. | Результат разложения органики в районах нефтедобычи или если жилой массив построен на месте старой свалки, отходы которой попадают в источник водоснабжения. | Системы аэрации с дегазацией (отведением метана). | |
| Запах фенола (химический запах). | Попадание сточных вод в системы водоснабжения. | Устранить источник загрязнения или использовать новый источник воды. | |
| Угольный фильтр | |||
| Вкус | Солоноватый привкус. Вода иногда оказывает слабительное действие. | Высокое содержание солей натрия или магния (NaCl, NaSO4, MgSO4). | Деонизация воды на ионообменных смолах. |
| Для питьевого применения - обратный осмос. | |||
| Неправильное функционирование умягчителей (солевой раствор попадает в систему водоснабжения) | Вызвать сервисную службу для проверки правильности работы умягчителя. | ||
| Привкус щелочи. Пятна на алюминиевой посуде | Высокий уровень общего солесодержания и повышенная щелочность входной воды. | Система деминерализации воды на ионообменных смолах. | |
| Для питьевого применения - обратный осмос. | |||
| Металлический привкус. | Уровень рН в диапазоне 4.5 - 5.5 | Коррекция рН | |
| Высокое содержание железа | Фильтры для обезжелезивания воды | ||
| Универсальные ионообменные фильтры | |||
| Повышенная кислотность. | Уровень рН ниже 4.5 из-за кислотности неорганического происхождения. | Коррекция рН | |
| Коррозия нержавеющих поверхностей | Потемнение и коррозия раковин, сантехники и деталей посудомоечных машин, изготовленных из нержавеющей стали. | Очень высокое содержание хлоридов. | Обессоливание воды, в том числе деионизация на ионообменных смолах, обратный осмос |
| Высокотемпературное осушение создает концентрацию хлоридов, ускоряющую коррозию. | |||
| Мутность | Взвеси из грязи, ила, глины в воде. | Взвеси в поверхностных водах (пруды, озера, родники), особенно после дождей. | Механические фильтры для воды засыпного типа |
| Песок, мелкий гравий, грязевой или глинистый осадок. | Несет песок из еще непромытой новой скважины или дефектный сетчатый экран. | Дисковый фильтр механической, грубой очистки воды | |
| Хлопья ржавчины в воде, красноватый цвет воды и бурый осадок.. | Вода с повышенной кислотностью "вымывает" железо из трубопроводов. | Фильтры для обезжелезивания (удаления железа) воды. | |
| Универсальные ионообменные фильтры | |||
| В воде серые нитевидные волокна. | Во входной воде содержится органика - водоросли и т.д. Обычно встречается в поверхностных водах. | Хлорирование воды, механическая фильтрация, дехлорирование на угольном фильтре. | |
| Для очистки питьевой воды - обратный осмос. | |||
| Кислая вода | Зеленые подтеки на раковине и других фаянсовых поверхностях. Сине-зеленый оттенок воды. | Результат реакции воды с высоким содержанием двуокиси углерода (при уровне рН ниже 6.8) с медными и бронзовыми трубами. | Коррекция рН. |
| Корозийнно активная вода с высоким содержанием кислорода | Выход из строя медных труб и коррозия бронзовой арматуры, особенно на горячей воде, при почти нейтральном уровне рН. В местах соединений могут появляться зеленоватые подтеки. | Кислородная коррозия имеет место при использовании поверхностных вод или наоборот, воды из глубоких скважин в пустынных районах. При нагревании такой воды выделяется большое количество кислорода, воздействующего на металлические поверхности. | Дозирование ингибиторов коррозии (полифосфаты или силикат натрия). |
| Железистая вода | Железо (Fe) в концентрациях выше 0.3 мг/л вызывает бурые подтеки на водопроводной арматуре, сантехнике, пятна на посуде и белье после стирки. | Наличие в воде растворенного (двухвалентного железа) в количестве выше 0.3 мг/л. Вода из крана холодной воды поступает прозрачная, но со временем, особенно при нагревании, приобретает бурую окраску. | Универсальные ионообменные фильтры. |
| Вода красновато-бурого цвета. Практически сразу при отстаивании на дне емкости оседают бурые частицы. | Окисленное железо, из крана холодная вода идет уже грязная. | Универсальные ионообменные фильтры для воды | |
| Фильтры для обезжелезивания воды | |||
| Железо "вымывается" из старых труб при уровне рН ниже 6.6. | Универсальные ионообменные фильтры. | ||
| Коричневатый оттенок воды. Осадок не выпадает. | Органическое (бактериальное) железо. | Универсальные ионообменные фильтры | |
| В воде сохраняется красноватый цвет после 24 часов отстаивания | Коллоидное железо. | Универсальные ионообменные фильтры. | |
| Желтая вода | Вода приобретает желтоватый оттенок после умягчителя или любого другого фильтра. Желтые разводы на ткани, фарфоре и других поверхностях. | В воде присутствует танин (гумусовая кислота), который является безвредным органическим соединением. Встречается в воде, проходящей через торфянистую почву или слой растительного перегноя. | Универсальные ионообменные фильтры потом очистка воды на угольных фильтрах. |
| Черноватый оттенок у воды | Черноватые разводы на белье или сантехнике | Взаимодействие двуокиси углерода или органических веществ с почвами, содержащими марганец. Обычно встречается в сочетании с железом. | Универсальные ионообменные фильтры |
| Фильтры для обезжелезивания воды | |||
| Вода молочного цвета | Мутная вода | Образование взвеси из осадков при нагревании. Быстро проходит. | Периодическая продувка нагревателя воды для очистки от накапливающегося осадка. |
| В воде содержится много воздуха, который попадает туда из-за неисправного насоса. | Проходит само при отстаивании. | ||
| В питьевую воду попал коагулянт из-за его передозировки в очистной системе. | Для очистки питьевой воды - обратный осмос. | ||
| В воде присутствует метан (СН4). Обычно встречается в болотистых местностях, где в воде постоянно идет процесс разложения растительности. Также встречается в нефтепромысловой зоне. | Системы аэрации с дегазацией (отведением метана). |
4. Охрана водоёмов от загрязнения сточными водами.
