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

Текст из файла (страница 2)

Поскольку в градирне происходит испарение, концентрация различных добавок и других твердых веществ, растворенных в охлаждающей воде, повышается. Чтобы поддерживать концентрацию растворенных веществ на допустимом уровне некоторая часть охлаждающей воды постоянно отводится из градирни и сбрасывается в сток.

Эти сточные воды обычно называют сбросовым потоком. Естественно, что в систему необходимо добавлять свежую воду, чтобы компенсировать уменьшение объема охлаждающего агента за счет испарения и сброса. К свежей воде также необходимо добавлять хроматы и другие химические агенты, так как часть их была удалена из системы вместе со сбросовой водой.

Необходимость дополнительного введения относительно дорогостоящих ингибиторов коррозии приводит к повышению стоимости процесса охлаждения. Кроме того, наличие относительно высоких концентраций этих веществ в сбросовых водах вызывает трудности при их удалении. Это связано с тем, что шестивалентный хром токсичен и его сброс в канализации и водоемы строго регламентируется законодательством по охране окружающей среды.

Процесс предусматривает предварительную обработку охлаждающей воды, содержащей шестивалентный хром, в результате которой последний в основном превращается в бихроматы. После этого раствор подвергают обратимому осмосу через пористую мембрану, позволяющую проходить ионам бихромата. В результате этого процесса происходит значительное уменьшение жесткости воды и снижения концентрации растворенных твердых веществ. Умягченная охлаждающая вода, содержащая ионы бихромата, может быть направлена для повторного использования в процессе. Вода, сбрасываемая в сток, содержит значительно меньшие количества вредных соединений хрома.

Процесс 2 представляет собой метод диализа для селективного удаления хроматов из сбросовых вод градирен, содержащих также соединения кальция и магния. Предпочтительный перенос хроматов через стенки пористых мембран достигается путем воздействия на обратимую реакцию диссоциации хромовой кислоты за счет подбора соответствующих значений рН. Желательно, чтобы сбросовые воды контактировали с внешней поверхностью мембраны, при одновременной циркуляции свежей воды, не содержащей хроматов, через отверстия мембраны. Циркулирующая вода собирает частицы, проникающие через мембрану, которые могут быть повторно 1 использованы для ингибирования коррозии.

Глава 3. ВОЗДЕЙСТВИЕ ВЫБРАСЫВАЕМЫХ ИЗ ГРАДИРЕН АЭРОЗОЛЕЙ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Работающая градирня выбрасывает в атмосферу нагретый до 35-45°С насыщенный водяными парами воздух, содержащий капли воды размером 100–500 мкм в количестве 0,5–1 г на 1 м3 воздуха. С парами в атмосферу поступает примерно 95% тепла, отводимого от охлаждаемого оборудования, а оставшаяся часть тепла отводится в водоисточники с продувочной водой. Интенсивность теплового потока на выходе из градирни в зависимости от тепловой нагрузки может достигать 250–300 кВт/м2. Он создает факел тумана (паровой факел), поднимающийся на высоту до 150–300 м и распространяющийся в направлении ветра на 2–10 км. Наличие парового факела является неотъемлемым признаком мокрых градирен, работающих по принципу испарительного охлаждения воды.

При работе на промплощадке большого количества мокрых градирен и определенном сочетании погодных условий группа факелов может формировать в районе предприятия местный микроклимат с повышенной влажностью атмосферного воздуха. Кроме того, при наличии в атмосферном воздухе газообразных примесей выходящая из градирни влага может с ними взаимодействовать и образовывать вредные для окружающей среды соединения.

Капли воды распространяются в атмосфере в районе градирен и увлажняют поверхность земли и близрасположенные сооружения, а в зимний период вызывают их обледенение.

Градирни размещают по отношению к жилым застройкам с учетом розы ветров. При этом следует предусматривать санитарно-защитные зоны. Зона выпадения капельной влаги на поверхности земли — имеет форму элипса с большой осью, проходящей через центр градирни в направлении ветра. Наибольшая интенсивность выпадения капель на поверхность земли в этой зоне находится на большой оси элипса на расстоянии примерно двух высот градирни. Размер зоны зависит от высоты градирни, скорости ветра, степени турбулентности воздуха в приземном слое, концентрации и крупности капель, а также от температуры и влажности атмосферного воздуха.

При оценке вредности выноса хрома из градирен необходимо принимать во внимание концентрацию шестивалентного хрома в воздухе, создаваемого за счет других источников (фоновые концентрации).

Глава 4. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ХРОМА

В зависимости от степени загрязнения и предъявляемых санитарных требований сточные воды могут быть спущены в водоем либо сразу, либо после очистки (механической, химической, биологической). Бытовые сточные воды образуются в результате приготовления пищи, мытья посуды, уборки помещений, функционирования санитарных узлов, прачечных и бань. Такая вода представляет неустойчивую полидисперсную систему, в которой содержатся растворенные частицы – от грубых до высокодисперсных (молекулы и ионы). Относительно постоянный состав имеют загрязнения растительного и животного происхождения. Все это – органические вещества.

К неорганическим загрязнениям относят песок, глину, частицы руды, шлак, мел, минеральные соли, масла. Бытовые сточные воды содержат микроорганизмы. Это могут быть бактерии, дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли, яйца гельминтов, вирусы. Атмосферные сточные воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков. К ним кроме дождевых относятся воды, образующиеся при таянии снега, полива улиц. Загрязнены эти воды органическими и минеральными веществами, содержащимися в атмосфере и на грунте.

Промышленные сточные воды образуются в результате деятельности производственных предприятий. Каждое производство имеет индивидуальные загрязнители.

Например, сточные воды гальванических цехов содержат цианиды, ионы меди и хрома. Концентрация загрязнителей редко бывает ниже 10 мг/л. Иногда, если перед промывкой изделия не дают стекать электролиту, концентрация возрастает до 1000 мг/л (смертельная доза цианидов щелочных металлов – 1 мг на 1 кг массы организма). Сточные воды кожевенных заводов опасны тем, что могут содержать споры возбудителей сибирской язвы. Споры сибирской язвы отличаются исключительной приспособляемостью и сопротивлением по отношению к химическим и физическим воздействиям. Они переносят нагревание при 100 °С в течение длительного времени. Обычные дезинфицирующие вещества – хлор и его производные, формальдегид, сулема, кислоты – убивают споры только после очень длительного воздействия и в высокой концентрации обеззараживающего агента. По степени загрязненности сточные воды кожевенного завода, образующиеся при выработке 1 т шкур, эквивалентны бытовым водам населенного пункта с 5000 жителей.

Эти два примера показывают, что сточные воды промышленных предприятий многообразны по химическому составу и способы их очистки различны.

Рис. 1. Очистные сооружения

Пояснения к схеме

Осаждение фосфатов. Присутствие в сточных водах соединений фосфора способствует росту бактерий, что приводит к помутнению воды. Обычно сточные воды содержат 1,5–3,7 г фосфора в пересчете на одного человека в сутки. При обычной обработке эти примеси не удаляются. Одним из методов удаления фосфатов является их коагуляция соединениями алюминия и кальция. При этом протекают следующие реакции:

Аl(ОН)₃ + + 3Н⁺ + 4NаОН = NаАlО₂ + Nа₃РО₄ + 5Н₂О,

2Na₃PO₄ + 3СаСl₂ = Са₃(РО₄)₂ + 6NaCl.

Выпадающий фосфат кальция удаляют фильтрованием. Удаление азота. В сточных водах содержится много связанного азота. Как и фосфаты, соединения азота ускоряют рост водорослей. Аммиак удаляется из сточных вод аэрацией (удается извлечь до 92% аммиака). Для очистки от нитратов применяют коагуляцию соединениями железа и известью с последующей фильтрацией осадков либо адсорбцию ионообменными смолами. Бактериальные фильтры и водоросли для очистки от органических веществ. В фильтрах используют следующие бактерии: Proteus № 9, Saccharomyces Torulopsis (Candida Utilis), Trichosporan, Pseudomonas № 14, Rhodoturola. Обычно применяют смесь бактериальных фильтров, нанесенных на керамзит. При очистке воды эффективны также водоросли, поглощающие из воды органические вещества: Ankystrodesmus, Pharmidium, Pediastrum. Принцип очистки водорослями состоит в использовании питательных веществ, находящихся в сточных водах. Водоросли собирают с поверхности водоема и удаляют. Очищенная таким образом вода соответствует по своему качеству стандартам на питьевую воду.

Стерилизация. В сточных водах, прошедших очистку, могут содержаться дизентерийные бактерии, палочки Коха (возбудители туберкулеза, холеры), бациллы тифа и лихорадки, вирусы гепатита, полиомиелита, аденовирусы (глазные инфекции). Известно, что бактерии очень чувствительны к стерилизации, а вирусы очень стойки к действию окислителей. Способы стерилизации: а) хлорирование; б) озонирование; в) ультрафиолетовое облучение;

г) электролиз (анод из Аg).

Лучший способ уничтожения вирусов – дать воде отстояться перед очисткой, при этом вирусы погибают, т. к. являются пищей для микроорганизмов. В очищенной от микробов воде вирусы могут жить долгое время. Новые биологические методы очистки надо применять с учетом печального опыта других стран, например Японии. С загрязнением воды связана болезнь Минамата. В 1950-х гг. предприятие по переработке руды сбрасывало отходы, содержащие ртуть, в воды залива Минамата. В результате поглощения бактериями соединения ртути (СН₃)₂Hg (диметилртуть) получилась пищевая цепь: диметилртуть бактерии рыбы с содержанием ртути до 50 мг/г человек. Люди, питаясь рыбой, получали сильнейшие отравления. С 1955 по 1959 г. каждый третий ребенок рождался с психическими и физическими аномалиями. Рыбный промысел в заливе до сих пор запрещен. Полагают, что на дне залива находится около 600 т ртути. Это пример загрязнения и кумуляции ртути по цепи питания.

Методы очистки промышленных сточных вод

Промышленные сточные воды очищать гораздо сложнее, т. к. они содержат большее количество примесей, подавляющих рост бактерий. А ведь именно бактерии осуществляют процесс биологического распада в естественных условиях.Методы, применяемые для очистки промышленных сточных вод те же, что и при очистке от бытовых загрязнителей: коагуляция, фильтрация, осаждение, биохимические методы. Однако при удалении отдельных веществ возникают особые трудности. К числу таких веществ относятся металлы, их соли, долгоживущие радиоактивные изотопы (рис. 2).

Рис. 2. Накопление тяжелых металлов по цепям питания в пресноводном биоценозе: 1 – скопа; 2, 10 – щука; 3 – гнездо скопы; 4, 5 – ондатра; 6, 11 – окунь; 7, 13, 16 – бактерии и фитопланктон; 8, 12 – плотва; 9 – речной рак; 14 – мотыль; 15 – зоопланктон

Характеристики

Список файлов курсовой работы