Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

нормами СН 2.2.4/2.1.8.562-96.

Медицинские санитарно- гигиенические мероприятия

Санитарно – гигиенические условия труда работников определены и предусмотрены с учётом требований действующих нормативно – технических документов.

Очистные сооружения запроектированы в соответствии с требованиями СНиП «Канализация. Наружные сети и сооружения». Освещённость помещений принята в соответствии с требованиями СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение» и ВСН -59-88 «Электрооборудование жилых и общественных зданий» (см. раздел ЭО). Источников вибрации нет.

Льготы и компенсации

Спецодежда, спецобувь и другие средства индивидуальной защиты выдаются работникам бесплатно в соответствии с нормами и установленным перечням.

Работникам предприятия ежегодно предоставляется оплачиваемый отпуск.

9 Научно - исследовательская работа

Методы очистки сточных вод

Цель работы: изучить существующие методы очистки сточных вод.

Общие сведения

Классификация сточных вод

Сточные воды промышленных, коммунальных, транспортных предприятий, поверхностные сточные воды перед поступлением в природные водоемы должны быть очищены. Сточные воды могут быть разделены на три вида:

•технологические (или производственные) — использованные в технологическом процессе;

•хозяйственно-бытовые(или коммунальные) — из санитарных узлов производственных и непроизводственных помещений, душевых, образовавшиеся при уборке помещений, в столовых, ресторанах, жилых зданиях, предприятиях коммунального хозяйства и т.п.;

•поверхностные - дождевые (ливневые), образовавшиеся при таянии снега, и другие воды, прошедшие загрязненные территории.

В состав сточных вод входят следующие загрязняющие вещества: минеральные (растворы минеральных солей, щелочей, кислот, шлаки, песок, глина и т.д.); органические (загрязнения растительного, животного и химического происхождения); бактериальные (грибки, различные бактерии).

Экологически и экономически оптимальна на производстве только водооборотная система. Применение оборотного водоснабжения позволяет в десятки раз уменьшить потребление природной воды, но из-занеизбежных потерь в производственном цикле полностью замкнутых водооборотных систем на сегодняшний день не существует.

Методы очистки сточных вод

Химические методы очистки

Химические методы очистки сточных вод используют для удаления растворенных загрязняющих веществ. К химическим методам очистки стоков относятся нейтрализация, окисление и восстановление. Эти методы связаны с расходом различных реагентов и поэтому дороги.

Перед сбросом в природные водоемы сточные воды должны быть нейтрализованы. Химически нейтральными считаются воды, имеющие рН = 6,5 − 8,5. Нейтрализация сточной воды может быть проведена следующими способами: смешением кислых и щелочных стоков, образовавшихся на различных установках; добавлением реагентов; абсорбцией, кислых газов щелочными стоками или абсорбцией аммиака кислыми водами; фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы.

Основным оборудованием для проведения процесса нейтрализации является емкость (реактор), оснащенная перемешивающим устройством или барботером для подачи воздуха. В качестве реагентов для нейтрализации используют NaOH, КОН, NH4OH, Са(ОН)2 — известковое молоко с 5 − 10%- ным содержанием активной извести. В качестве нейтрализующих материалов при фильтровании используют магнезит, доломит, известняк, твердые отходы (зола, шлак).

Окисление сточных вод проводят хлором, диоксидом хлора, перекисью водорода, кислородом воздуха, диоксидом марганца, перманганатом калия, озоном и др. Наиболее распространенным окислителем при очистке сточных вод является хлор. В установке для очистки воды хлорированием одновременно с химической очисткой хлор дезинфицирует сточную воду.

Для очистки сточной воды от нефтепродуктов, фенолов, поверхностноактивных веществ, ароматических углеводородов, цианидов и других веществ перспективным считается применение озона. Озонирование сточных вод позволяет одновременно устранить привкусы и запахи, обеззаразить и обесцветить воду. Чистый озон взрывоопасен и чрезвычайно токсичен, поэтому озон подают в сточную воду в виде озоно-воздушнойсмеси. Для очистки отходящих газов от остатков озона используют адсорбцию, катализ или термические методы деструкции.

Восстановление применяют для удаления из сточных вод соединений ртути, хрома, мышьяка, для чего в воду вводят сульфит железа, гидросульфит натрия, гидразин, сероводород или алюминиевую пудру.

Физико-химические методы очистки

Процесс укрупнения мелких частиц (1-100мкм) с последующим удалением их под действием силы тяжести называют коагуляцией. Если же удельный вес этих частиц ниже удельного веса воды (эмульгированные частицы масел, жира и т.д.), то процесс называют флокуляцией. По аналогии с отстойником и нефтеловушкой в коагуляторах и флокуляторах удаление примесей происходит соответственно из нижней или верхней части аппарата. При коагуляции в воду добавляют коагулянты (соли алюминия, железа или их смеси), которые образуют хлопья гидроксидов металлов, осаждающие частицы под действием сил тяжести. Флокулянтами служат крахмал, декстрин, эфир, диоксид кремния.

Флотацию применяют для удаления частиц, которые плохо отстаиваются, а также для удаления растворенных веществ, в том числе поверхностно-активныхвеществ, отходов нефтепереработки, производства искусственного волокна ицеллюлозно-бумажногопроизводства.

Достоинствами процесса флотации являются непрерывность процесса, небольшие затраты, простота аппаратурного оформления, селективность, высокая степень очистки (95−98%), возможность рекуперации уловленных веществ. Недостатком флотации является применение в процессе вредных веществ (например, фенолов).

Сущность флотации заключается в следующем. Сточная вода насыщается газом, чаще всего воздухом. Поднимаясь вверх, пузырьки воздуха слипаются с диспергированными в воде твердыми частицами, и на поверхности воды возникает пенный слой с более высокой концентрацией частиц, чем в исходной сточной воде. Размер удаляемых частиц составляет 0,2−1,5 мм. В качестве пенообразователей в воду добавляют сосновое масло, креозол, фенолы. Затем слой пены удаляется из аппарата, а сточная вода поступает на следующую стадию обработки.

Адсорбция используется для глубокой очистки сточных вод в системах замкнутого водопотребления и доочистки сточных вод от органических веществ, в том числе и от биологически не разлагаемых.

Адсорбция – это прилипание частиц, находящихся в очищаемой среде, к твердым веществам – сорбентам. В качестве сорбентов применяют активированные угли, синтетические сорбенты, некоторые отходы производства (золу, шлаки, опилки). Процесс происходит в адсорбционных установках при перемешивании адсорбента с водой, при фильтровании ее через слой адсорбента или в кипящем слое. При этом размер частиц адсорбента составляет 0,1 мм. Серьезной проблемой является последующая очистка (регенерация) сорбента. Этот метод имеет ряд преимуществ, в том числе, высокую степень очистки (80 – 95%), возможность улавливания токсичных веществ при невысокой их концентрации, очистки сточных вод, содержащих несколько вредных веществ, а также их рекуперации (доиспользования).

Ионообменные методы очистки применяют для извлечения из сточных вод металлов (медь, никель, свинец и т.д.), соединений фосфора, мышьяка, цианистых соединений, радиоактивных веществ. Метод позволяет утилизировать ценные вещества. Ионный обмен широко применяют в процессах обессоливания и подготовки воды для нужд энергетики.

Ионный обмен представляет собой процесс взаимодействия раствора с твердой фазой, способной обменивать содержащиеся в ней ионы на ионы, присутствующие в растворе. Твердые вещества, обменивающие ионы, называют ионитами. Иониты, поглощающие из растворов положительные ионы, называют катионитами, а отрицательные ионы - анионитами. Ионитами могут быть природные вещества или вещества, полученные искусственно. К неорганическим природным ионитам относятся цеолиты, глинистые материалы, полевые шпаты, слюды и т.п. Неорганические синтетические иониты - силикагели, гидроксиды алюминия, хрома, циркония. Органические природные иониты — это гуминовые кислоты почв, сульфоугли. Наибольшее практическое значение имеют органические искусственные иониты — ионообменные смолы, имеющие развитую поверхность. Регенерацию адсорбента и ионитов проводят химическими методами. Преимуществами процесса являются возможность рекуперировать ценные вещества из загрязнений, высокая степень очистки, удаление высокотоксичных веществ, в том числе суперэкотоксикантов. Это метод дорогой, он требует четкой организации процесса и решения проблемы регенерации ионитов.

Экстракцию применяют при относительно высокой концентрации вредных веществ (фенолов, масел, органических кислот, ионов металлов); концентрация должна составлять не менее 3 −4 г/л. При меньшей концентрации экономически выгоднее применять адсорбцию. Процесс экстракции состоит из трех стадий: интенсивного смешивания сточный воды с экстрагентом (органическим растворителем), разделении чистой воды и загрязнений, регенерации загрязнений. Этот метод применяют тогда, когда стоимость удаляемых веществ (например, ценных металлов) компенсирует затраты на проведение процесса.

Десорбция, дезодорация и дегазация – это процессы очистки сточных вод от летучих примесей (сероводорода, аммиака, диоксида углерода), осуществляемые продувкой воды воздухом или инертным газом. Дезодорация очищает воду от меркаптанов, аминов, альдегидов; с помощью дегазации из воды удаляют вещества, вызывающие коррозию.

Обратный осмос − односторонняя диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану, отделяющую раствор от чистого растворителя или раствора меньшей концентрации, при этом мембраны пропускают молекулы растворителя и задерживают растворенные вещества. При обратном осмосе задерживаются частицы, размеры которых не превышают размеры молекул растворителя (0,0001 − 0,001 мкм), при ультрафильтрации размеры задерживаемых частиц равны 0,001 − 0,02 мкм. Необходимое давление для проведения процесса обратного осмоса составляет 6 − 10 МПа, процесса ультрафильтрации - 0,1 − 0,5 МПа. Так как данный метод проходит на молекулярном уровне, то требует значительных затрат, но обеспечивает глубокую очистку от высокотоксичных веществ.

Электрохимические методы включают в себя анодное окисление и катодное восстановление, электрокоагуляцию, электрофлотации и электродиализ. Перечисленные процессы протекают на электродах при пропускании через воду постоянного электрического тока. Электрохимическими методами проводят доочистку сточных вод, извлекают цианиды, роданиды, амины, спирты, сульфиды, меркаптаны, а также тяжелые металлы без использования химических реагентов. Недостатком метода является высокая энергоемкость.

Устройства, в которых проводят процессы электрохимического воздействия на водные растворы, называют электролизерами. В электролизере вода поступает в емкость с электродами, соединенными с источником тока. Под действием электрического поля положительно заряженные ионы движутся к отрицательному электроду − катоду, а отрицательно заряженные ионы − к положительному — аноду. В прикатодном пространстве протекают процессы восстановления, а в прианодном — процессы окисления.

При электролизе обрабатываемой воды на электродах выделяются газообразные продукты — водород и кислород. Благодаря пузырькам газов протекает процесс электрофлотации. Использование растворимых стальных или алюминиевых анодов (или предварительное добавление в сточную воду реагентов) позволяет проводить процесс электрокоагуляционной очистки.

Очистка сточных вод биологическим методом

Биохимические методы применяют для очистки сточных вод от растворенных органических и некоторых неорганических (аммиак, сероводород и др.) веществ. Метод очистки базируется на способности микроорганизмов использовать загрязняющие вещества для своего питания.

Для проведения процесса очистки сточных вод используют два типа микроорганизмов:

−аэробные, для поддержания жизнедеятельности которых необходим кислород и температура не ниже 6 °С (оптимальные температуры 2040°С);

−анаэробные, для жизнедеятельности которых доступ кислорода не нужен.

Анаэробные микроорганизмы используют для очистки сточных вод с высокой концентрацией загрязнителей (более 5 г/л) или обезвреживания осадков сточных вод.

Направляемые на биохимическую очистку сточные воды характеризуются величинами БПК и ХПК.

БПК − биологическая потребность в кислороде или количество кислорода, использованного в биохимических процессах окисления органи-

ческих веществ за определенный промежуток времени (2, 5, 8, 10, 20 суток) [мгО2/дм3].

ХПК − химическая потребность в кислороде или количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя,

необходимого для окисления всех восстановителей, содержащихся в стоках [мгО2/дм3].

Характеристики

Список файлов ВКР