Способы очистки сточных вод

Раздел 3. Экологическая защита и охрана окружающей среды.

Тема 3.1. Эколого-экономическая оценка природоохранной деятельности.

 

План.

1. Основные направления по охране ОС от загрязнений.

2. Способы очистки атмосферы от вредных выбросов.

3. Способы очистки сточных вод от загрязнений.

4. Методы локализации и ликвидации нефтяных загрязнений почвы и вод.

 

1 вопрос.

     Охрана окружающей среды – это комплекс хозяйственных и правовых мероприятий, направленных на сохранение природных ресурсов, снижение поступления загрязнений и восстановление разрушенных природных объектов.

     Борьба за здоровье природы, за сохранность биосферы ведётся по следующим направлениям.

Первоочередные мероприятия направлены на сокращение и очистку от вредных выбросов - борьба с загрязнением воздуха, воды, почвы путём обезвреживания выбросов при помощи специальных приборов и устройств.

Это направление не решает проблемы полностью, т.к. считается экономически невыгодным (дорогостоящее и требует постоянно дополнительных затрат) и экологически малоэффективным (ни одно очистное устройство не даёт 100% эффекта).

Перспективное  (модернизация) – направлено на устранение самих причин загрязнения на основе создания качественно новых технологий (малоотходных, оборотных, бессточных и т.д.), действующих по принципу замкнутых систем. По образцу тех процессов, которые происходят в природе: минимализация отходов и выбросов. В настоящее время действующими моделями являются подводные лодки и МКС.

Разработка и внедрение мало- и безотходных технологий производства является одним из самых эффективных и перспективных способов снижения доли отходов, направленное на рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды. Однако никакое производство без отходов в принципе невозможно. Поэтому термин «безотходная технология» относится к процессам производства, при которых всё сырьё и энергия используются максимально рационально и комплексно.

Восстановление (возобновление, воспроизводство, возрождение, рекультивация и т.д.) природных систем и процессов, популяций растений и животных, нарушенных человеком в процессе природопользования.

 

 

2 вопрос.

Способы очистки атмосферы от вредных примесей.

Под загрязнением атмосферы следует понимать изменение состава атмосферы при поступлении в неё примесей естественного и техногенного происхождения.

  На железнодорожном транспорте имеется 35 970 стационарных источников выбросов в атмосферу. От них в атмосферу поступает 197 тыс. тонн загрязняющих веществ ежегодно, в том числе 53 тыс. т твёрдых веществ, 144 тыс. т – газообразных.

  Исследования структуры загрязнения атмосферы стационарными источниками железнодорожного транспорта показывает, что порядка 90% валового объёма загрязняющих веществ, приходится на долю энергетических теплоагрегатов котельных; около 5% загрязняющих веществ выбрасывается в атмосферу при работе энерготехнических теплоагрегатов (кузнечных печей, установок термической обработки изделий, сушильных установок и т. д.), использующих твёрдое (уголь), жидкое (мазут) и газообразное топливо. В зависимости от применяемого топлива при его сгорании  в воздух выделяются: сернистый газ, угарный и углекислый газы оксиды азота, летучая зола с частицами несгоревшего топлива в виде сажи (С). Приблизительно такое же количество загрязняющих веществ попадает в атмосферу от технологических агрегатов (станков, моечных ванн, окрасочных камер, сварочных постов и т.д.), действующих в локомотивных, вагонных депо, заводах по ремонту подвижного состава. Кроме того, в локомотивных депо производится загрузка сухого песка в тормозную систему локомотива. Технологический процесс подготовки песка включает сушку в сушильной печи, подачу сухого песка в хранилище, складирование и транспортировку в раздаточный бункер к месту загрузки. Процесс сопровождается выделением пылевидных частиц в окружающую среду практически на всех стадиях его протекания. Специфическими для железнодорожного транспорта являются предприятия по подготовке и пропитке шпал, щебёночные заводы. В целом ШПЗ выбрасывают в атмосферу до 10 тонн/год особо токсичных загрязняющих веществ, относящихся к 2-ому классу опасности (фенол, ксилол, толуол, антрацен, нафталин и т.д.). На всех этапах получения щебня в воздух интенсивно выделяется минеральная пыль, содержащая свыше 70% диоксида кремния.

 

      С целью снижения вредных выбросов в атмосферу применяются различные технические средства для очистки от пылей, газов и аэрозолей.

   Для очистки воздуха от пылей применяются аппараты:

1) механической сухой очистки – рукавные фильтры и циклоны, действующих по приципу гравитационного осаждения;

2) механической мокрой очистки - скрубберы (промывка жидкостью в камере с повышенной влажностью);

3) электрическая очистка – электрофильтры (осаждение пыли происходит на электродах после сообщения её частицам электрического заряда).

 

 

Для очистки от вредных газообразных примесей используются:

1) каталитический   метод, когда на поверхности катализаторов вредные примеси вступают в химические реакции и превращаются в безвредные вещества (реакции восстановления при помощи Н₂, СО, NH₃  и пр.);

2) некаталитический  метод при использовании жидких и твёрдых поглотителей – абсорберов и адсорберов.

3 вопрос.

Способы очистки сточных вод.

   В результате производственной деятельности различные объекты железнодорожного транспорта (депо, ремонтные заводы, промывочно пропарочные станции и пр.) сбрасывают сточные воды, различные по структуре и происхождению, и подлежат очистке от примесей. В зависимости от условий происхождения различают три основных вида сточных вод:

а) бытовые (хозяйственные) – образуются при эксплуатации туалетов, душевых,    

прачечных, столовых, мытьё полов и т.д., содержат около 60% органических        

и 40% минеральных примесей;

б) атмосферные (поверхностные) – формируются в результате выпадения

ков. Дождевой, талой или поливочной водой вредные вещества смываются с

территории предприятий, крыш зданий, а также с подвижного состава.

в) промышленные (производственные) стоки образуются в депо и на других

ремонтных предприятиях в результате обмывки подвижного состава и его

деталей, на промывочно-пропарочных станциях, дезинфекционно-

промывочных станциях, пассажирских станциях, шпало-пропиточных заводах,

на рельсосварочных поездах. Кроме вышеперечисленных, на ж.-д.

транспорте присутствует большое количество мелких предприятий –

ремонтные  мастерские, автобазы, прачечные, склады топлива и т.д., которые

тоже вносят свой «вклад» в загрязнение окружающей среды.

   Для очистки сточных вод от примесей применяются специфические технические средства. Конкретные условия для выбора очистных устройств определяются видами примесей, дисперсным составом и концентрацией загрязнений, объёмом сточных вод.

 Конструктивные решения устройств очистки весьма разнообразны, однако заложенных в них принципов вывода загрязняющих веществ немного:  

1) механические методы очистки основаны на гравитационном осаждении – отстаивание, фильтрация, песколовки и решётки;

2) химические методы – использование различных химических реагентов, вступающих в реакцию с примесями и нейтрализующими их;

3) физико-химические методы – флотация, ионный обмен, адсорбция, кристаллизация, дезодорация, коагуляция, флокуляция, экстракция;

4) биологические методы – для обеззараживания сточных вод от органических примесей, которые являются пищей для определённых групп микроорганизмов, которые поселяют в биофильтры или аэротенки, заполненные кислородом;

5) обеззараживание хлорированием или озонированием в специальных отстойниках;

6) термическое обеззараживание кипячением.

4 вопрос.