2018-01-21
1094
В основе биологической очистки сточных вод от органических веществ лежат три взаимосвязанных процесса:
Синтез протоплазмы клеток микроорганизмов;
Окисление органических загрязнений;
Окисление продуктов метаболизма (обмена вещества) клеток.
· Для проведения таких процессов требуется участие ферментов. Происходящее при этом аэробное окисление содержащегося в органических веществах углерода до СО2 и водорода до Н2О характеризуется расходом кислорода, т.е. биологическим потреблением кислорода (БПК).
52
· Биологические методы очистки сточных вод (Биологические фильтры и анаэробные схемы).
Характеристикой глубины разложения примесей в водостоке является биохимический показатель (БХП), равный отношению БПК к ХПК.
Под ХПК в отличие от БПК понимают количество кислорода, теоретически необходимое для полного превращения органических веществ в СО2, Н2О, а также в соль аммония и серную кислоту, если они содержат азот и серу. Молекулярный кислород, входящий в состав молекул веществ, идет на окисление этих веществ.
|
|
|
При биохимическом окислении органических веществ требуется меньше кислорода, чем при химическом окислении с той же эффективностью очистки.
В биологических фильтрах сточные воды очищаются микроорганизмами активного ила, биопленками, образующими биологически активную массу.
Производительность установки и количество избыточного ила на единицу объема сточной воды оценивают по окислительной мощности r и приросту ила (Пр).
Окислительную мощность рассчитывают по формуле
r = (БПКисх – БПКоч)V/Vа = ΔБПК/τ
где
ΔБПК = БПКисх - БПКоч — разность между БПК исходной и очищенной воды, г/м 3;
V — расход сточных вод, м 3 /ч;
Vа - рабочий объем аэротенка, м 3;
τ = Vа/V—длительность аэрации, ч.
Прирост ила
Пр = Сн +КэΔm,
Пр = Сн +УΔS,
где
Сн — концентрация взвешенных веществ, поступающих в аэротенк, г/м 3;
Кэ — экономический коэффициент;
Δmи ΔS — количество органических примесей, удаленных в аэротенках, соответственно в массовых единицах и единицах БПК, г/м 3 и г БПК/м 3;
У — удельный прирост ила, г/г БПК.
Очистка при БПК меньше 20 мг 02/дм 3 является полной, а больше 20 мг 02/дм 3 — неполной.
Анаэробные схемы применяют для очистки сточных вод концентрацией 6 — 20 г/м 3, для концентрирования минеральных солей 30 г/м 3 и для брожения осадков и избыточного ила.
На рис. 14 рассмотрим такую анаэробную схему.
· усредлитель; 2- анаэробный восстановитель; 3- метатенк; 4, 7, 11- насосы; 5, 8- флотаторы; 6- аэротенк; 9, 10- фильтры; 12- водоем.
По анаэробной схеме (рис. 14) стоки, пройдя усреднитель 7, подаются в анаэробный восстановитель 2, где взаимодействуют с анаэробным илом. Затем смесь насосами 4 подается во флотатор 5, из которого иловая вода вместе с бытовыми водами поступает в аэротенк 6, а пенный продукт — в метантенк 3 на стабилизацию. Выходящая из аэротенка 6 смесь насосами 7 подается во флотатор 8, из которого аэробный активный ил возвращается на вход
схемы. Часть ила возвращается в аэротенк 6, а избыточная часть в метантенк 3. Биологически очищенная вода доочищается на фильтрах 9 и 10, после чего сбрасывается в водоем 12 или подается насосами 11 на повторное использование.
|
|
|
53. Биологические методы очистки сточных вод (Требования к стокам очищаемым биологическими методами).
Стоки, очищаемые биологическими методами, должны отвечать следующим требованиям:
1. Органические вещества, входящие в стоки, должны быть способны к биохимическому окислению.
2. Их концентрация, выраженная через БПК, не должна превышать 0,5 г/дм3, при очистке на биофильтрах и 1 г/дм3, — при очистке в аэротенках — смесителях.
3. Концентрация ядовитых органических и неорганических (соли меди, свинца, хрома, ртути) веществ не должна превышать пределов, исключающих жизнедеятельность бактерий.
4. Количество механических примесей не должно превышать 150 мг/дм3.
5. Водородный потенциал среды рН должен быть 6,5 — 8,5.
6. Сточные воды должны содержать биогенные элементы (К, Р и К).
7. Общее количество растворенных солей должно быть не больше 10 г/дм3;
8. Стоки не должны содержать плавающих масел и смол.
9. Температура сточных вод — от 6 — 35 до 50 — 60 °С.
С учетом изложенного специалистами разработана типовая станция биологической очистки сточных вод производительностью 10 тыс.м3/сут, размещаемая на площади 11 га вместо 75 га — для стандартной станции очистки. Очистка ведется в аэротенках колонного типа с доочисткой на песчаных фильтрах с водовоздушной промывкой. Реагентное кондиционирование смеси сырого осадка и уплотненного избыточного ила и обезвоживание проводят на фильтр-прессах ФПАКМ-25Н производительностью по сухому продукту 15 кг/(м2 • ч) и влажностью обезвоженного осадка 60 %. Резервным оборудованием для обезвоживания осадка являются винтовые центрифуги. Пульпа из песколовок обезвоживается на таких же фильтр-прессах производительностью 30 кг/(м2*ч).
· 54 Защита окружающей среды от электромагнитных полей (ЭМП). История открытия и физические свойства ЭМП. Механизм ЭМП,
· История открытия электромагнитных полей (ЭМП)
До начала XIXв. электричество и магнетизм считались явлениями, не связанными друг с другом, и рассматривались в разных разделах физики.
В 1819г. датский физик Г. Х. Эрстед обнаружил, что проводник, по которому течёт электрический ток, вызывает отклонение стрелки магнитного компаса, из чего следовало, что электрические и магнитные явления взаимосвязаны.
Французский физик и математик А. Ампер в 1824г. дал математическое описание взаимодействия проводника тока с магнитным полем.
В 1831г. английский физик М. Фарадей экспериментально обнаружил явление электромагнитной индукции и дал его математическое описание.
В 1864г. Дж. Максвелл создаёт теорию электромагнитного поля, согласно которой электрическое и магнитное поля существуют как взаимосвязанные составляющие единого целого — электромагнитного поля. Эта теория с единой точки зрения объясняла результаты всех предшествующих исследований в области электродинамики, и, кроме того, из неё вытекало, что любые изменения электромагнитного поля должны порождать электромагнитные волны, распространяющиеся в диэлектрической среде (в т.ч. в пустоте) со скоростью света. Максвелл высказывал предположение, что свет является одним из проявлений электромагнитных волн. При жизни Максвелла учение об электромагнитных волнах оставалось «чистой» теорией, не имевшей никаких экспериментальных подтверждений.
|
|
|
В 1887г. немецкий физик Г. Герц поставил эксперимент, полностью подтвердивший теоретические выводы Максвелла. Его экспериментальная установка состояла из находящихся на некотором расстоянии друг от друга передатчика и приёмника электромагнитных волн, и фактически представляла собой исторически первую систему радиосвязи, хотя сам Герц не видел никакого практического применения своего открытия, и рассматривал его исключительно как экспериментальное подтверждение теории Максвелла.
· Физические свойства ЭМП.
Электромагнитное поле — это совокупность электрических и магнитных полей, которые могут переходить друг в друга. Математически этот процесс описывается в электродинамике посредством системы уравнений Максвелла.
Процесс эволюции возмущений электромагнитных полей называются электромагнитными волнами, распространяющимися в пространстве со скоростью света.
В зависимости от длины волны электромагнитное излучение подразделяется:
-радиоизлучение
-гамма-излучение
-свет (в том числе инфракрасный и ультрафиолет)
-рентгеновское излучение
