Методы очистки сточных вод

Очистка сточных вод основана по существу на принципах процессов самоочищения. Которые происходят в природе.

Первая ступень – механическая очистка. Сначала с помощью решеток (сеток) подлежат отделению крупные, нерастворенные, плавающие загрязнения (бумага, тряпки и т.п.). После этого вода поступает в уловители – бетонированные емкости. Которых ток воды замедляется (до 0,2-0,3 м/сек), и твердые частицы осаждаются на дно (так называемые песколовки). Следующие уловители имеют перфорированное днище, через которое в медленно текущую воду нагнетается воздух. Пузырьки воздуха перехватывают жировые частицы, которые выносятся на поверхность, а затем осаждаются (жироловушки, нефтеловушки).

Осадок время от времени сгребается и вывозится в места временного захоронения или на переработку.

Отстойники представляют собой бетонные емкости больших размеров, в которых движение воды еще более замедляется (до 0,01 м/сек) и в них осаждают-ся мелкие частицы – менее 0,01 мм. Образующийся зернистый осадок удаляется и вывозится.

В результате механической очистки из воды удаляется 40-70% и более взвешенных ней веществ, однако при этом не улавливается большинство взвешенных и растворенных в воде органических веществ.

Следующая ступень – химическая очистка (представлена на рисунке 22). Она применяется при очистки питьевой воды. В воду добовляют вещества, вызывающие процессы коагуляции (различные хлористые соединения), в результате чего образуется осадок, содержащий и загрязнения. Время от времени осадок удаляют.

Для очистки сточных вод применяются также методы биологической очистки. При этом используются микроорганизмы, которые черпают энергию для жизнедеятельности из органических веществ аэробно или анаэробно.

Аэробные бактерии-аммонификаторы в аэротенках разлагают белки до аммония, а бактерии-нитрификаторы окисляют аммоний до нитратов и нитритов.

Микроорганизмы находятся или в тонком слизистом слое не пористом ма-териале внутри так называемого биологического фильтра, или непосредственно добавляются в воду в качестве активационного материала.

Для уменьшения площади очистных сооружений применяют активный ил – слой мягкого грунта на дне, насыщенный микроорганизмами.

Биологический фильтр представляет собой башню. Наполненную пористым материалом (например, кирпичной крошкой), сквозь которую медленно стекает вода. В аэротенках приток кислорода обеспечивается перемешиванием воды и притоком в нее воздуха. При такой активации сточных вод скопления микроорганизмов бурно развиваются, о чем свидетельствует потребление кислорода, а также образование осадков в виде хлопьев. В отстойниках образовавшиеся хло-

огромное количество ила, которое содержит много органических веществ и различных микроорганизмов. В нем с помощью анаэробных микроорганизмов начинают происходить процессы гниения. При этом образуется биогаз, содержащий главным образом метан (болотный газ). В метантенках метанообразующиеся бактерии сбраживают органические вещества, взвешенные или растворенные в сточных водах. В результате получают не только очищенную воду, но и биогаз.

Осадок (выгнивающий материал), если он не содержит токсических веществ – тяжелых металлов, обезвоживают, брикетируют и используют как топливо или добавляют к нему различные химически соединения (фосфаты и др.) и используют для производства органических удобрений.

При биологическом способе очистки количество содержащихся в воде загрязняющих веществ уменьшается на 90-95%, и это вполне достаточно, чтобы ее можно было выпустить реки и водоемы, где доочистка происходит уже естественным (природным) путем.

Промышленные сточные воды, стоки больниц и других специальных объектов должны проходить дополнительную специальную очистку и дезинфекцию в зависимости от характера загрязнений.

На рисунке 22 упрощенно представлена технология механической и биологической очистки бытовых сточных вод.

Методы очистки промышленных выбросов в атмосферу

Основной физической характеристикой атмосферы является концентрация – масса (мг) вещества в единицу объема (м3) воздуха при нормальных условиях. Концентрация примесей служит основным параметром при нормировании со-держания примесей в атмосфере.

Классификация пылеулавливающего оборудования основана на принципиальных особенностях механизма отделения твердых частиц от газовой фазы. Это оборудование можно разделить на 4 типа (смотрите рисунок 23).

Широко используются и являются наиболее легкими аппараты сухой очи-стки.

Аппараты мокрой очистки или скрубберы имеют широкое распространение, так как характеризуются высокой эффективностью очистки от частиц от частиц мелкозернистой пыли с размером более 0,3-1 мкм, а также возможностью очистки от пыли горячих и взрывоопасных газов. (Смотрите рисунок 24).

Аппараты фильтрационной очистки предназначены для тонкой очистки газов за счет осаждения частиц пыли на поверхность пористых фильтрующих перегородок. Недостаток – большие габариты. (Смотрите рисунок 25).

Аппараты электрофильтрационной очистки (смотрите рисунок 26) пред-назначены для очистки больших объемных расходов газа от пыли и тумана (масляного), в частности дымовых газов. Конструкции разнообразны, но основаны на осаждении частиц пыли в электрическом поле.

Мероприятия по предотвращению выбросов в атмосферу можно разделить на группы:

- усовершенствование технологических процессов;

- применение более совершенных конструкций;

- модернизация методов пылеулавливания;

- герметизация агрегатов и материальных потоков;

- предварительная термоподготовка топлива.

Задание:

1. Что такое «Зелёная» революция и каковы её последствия?

2. Перечислить антропогенные и естественные загрязнения;

3. Что такое СМОГ и особенности его токсичного влияния на биоту.

4. Кислотные дожди и парниковый эффект - сущность явления и масштабы проблемы.

5. Самые эффективные мероприятия по очистке гидросферы.