E3_GidrosferaRAZ_MAT

16.03.2013

Загрязнение, истощение и использование материковых вод. Качество воды

хозяйственно-бытовыеводы – воды,

используемыедля бытовыхцелей населением;

поливнуюводу, используемуюдля полива сельскохозяйственныхрастений.

энергетическуюводу, используемуюдля

полученияпараи нагреванияпомещений,

оборудованияисред,атакжедля охлаждения жидкихигазообразныхпродуктовв

теплообменныхаппаратах.

Загрязнение, истощение и использование материковых вод. Качество воды

Технологическуюводуподразделяютна

Средообразующуюводуиспользуютдля

растворенияиобразованияпульп, приобогащении

ипереработкеруд, гидротранспортепродуктови

отходовпроизводства;

промывочную– для промывкигазообразных (абсорбция),жидких(экстракция)итвердых продуктовиизделий, а

реакционную– в составереагентов,приотгонкеи

аналогичныхпроцессах.Такимобразом,

технологическаяводанепосредственно контактируетспродуктамии изделиями.

11

16.03.2013

Загрязнение,истощение и использование материковых вод. Качествоводы

Качествоводы.Этахарактеристикасоставаи свойствводыопределяетпригодностьеедля

конкретныхвидовиспользования.

Выделяютследующиепоказателиводы:

органолептические,

гидрохимические,

микробиологические,

содержаниехимическихтоксинов.

Загрязнение, истощение и использование материковых вод. Качество воды

Определениеорганолептическихпоказателей

обязательноприлюбом исследованииводы. К ним относятсяцветность,запах,вкусипривкус,

мутностьипенистость.

Загрязнение, истощение и использование материковых вод. Качество воды

Гидрохимическиепоказатели

Вчислогидрохимических показателей качестваводы,

определяемых полевыми методами,входят:

водородный показатель (рН),

растворенный кислород,

минерализация (карбонаты и гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, сухой остаток, общаяжесткость, катионы кальция и магния, натрия икалия),

биогенныеэлементы (нитраты, фосфаты, аммоний, нитриты),

фториды,

общеежелезо.

12

16.03.2013

Загрязнение, истощение и использование материковых вод. Качество воды

Определениесодержанияхимическихтоксинов

(пестицидов,нефтепродуктов,тяжелых металлов,СПАВ, идр.)сопряженострудностями, таккакдля выполненияанализовтребуется

специальноелабораторноеоборудование,

сложныеметодикиили приборы,высокая

квалификацияперсоналаи пр.

Загрязнение, истощение и использование материковых вод. Качество воды

Определениемикробиологических показателей,

связаноснеобходимостьюпроведенияихв

лабораторныхусловиях.

Индикаторнымвидоммикроорганизмов, указывающимнафекальныезагрязнения,принято считатьбактериигруппыкишечнойпалочки (БГКП),типичнымпредставителемкоторых являютсяE.coli

Микробиологическийпоказателькачестваводы

предусматриваетопределенноечислоБГКП в

единицеобъемаводы (неболее3 в 1л) – так

называемыйколи-индекс.

Основные путии методы очистки сточных вод

Выделяютдвапути очисткисточныхвод:

разбавлениесточныхвод

очисткаихотзагрязнений.

Основнойпуть – очисткасточныхвод от загрязнений.

13

16.03.2013

Основные путии методы очистки сточных вод

Общаясхемаочисткисточныхвод:

1– необработанные сточныеводы; 2 –устройстводля регулированиясоставаи расхода сточныхвод;

3–сооружениямеханическойочистки;

4–сооружениядругихметодовочистки;

5– сооруженияглубокойочистки;

6–сооруженияпообеззараживаниюсточныхвод;

7–осадокили избыточнаябиомасса;

8–очищенныесточные воды;

9– сооруженияпообработкеосадка;

10– обработанный осадок.

Методымеханической очистки

Вбольшинствеслучаев подготавливаютсточные

водык обработкедругимиметодами.

Приэтомзагрязненныеводыосветляютсяна

30…60%,чтооблегчаетэксплуатацию

сооруженийдлядальнейшейочистки.

Механическаяочисткаприменяетсядля

выделенияиз сточныхвод нерастворенных

минеральныхиорганическихпримесей.

Дляудалениявзвешенныхчастиц из сточныхвод

используютпроцессы:

процеживания

отстаивания

фильтрование.

14

16.03.2013

Методы механической очистки

Процеживание– первичнаястадияобработки сточныхвод для извлеченияизнихкрупных

нерастворимыхпримесей,атакжеболее мелких волокнистыхфракций,которыев процессе дальнейшейобработкистоковпрепятствуют

нормальнойработеочистногооборудования.Для

этогосточныеводы пропускаютчерезрешетки

(сита)и волокноуловители,которые

устанавливаютпередотстойниками.

Методы механической очистки

Отстаивание–удалениеиз сточныхвод взвешенныхвеществ,которыеподдействием гравитационныхсилоседаютнадноотстойника,а подвоздействиемвыталкивающихсил всплывают наегоповерхность.

Очисткусточныхвод отстаиваниемосуществляют в:

песколовках,

отстойниках,

осветлителях

нефтеуловителях.

15

16.03.2013

Методы механической очистки

Центрифугирование–процессочисткисточных водв гидроциклонах.

Принципдействиягидроциклоновоснованна сепарациичастиц твердойфазыво вращающемся потокежидкости.

Преимуществагидроциклоновзаключаютсяв:

высокой удельной производительности,

сравнительнонизкихкапитальных затратах на строительство,

компактности

возможностиавтоматизации их работы.

16

16.03.2013

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Используютдля удаленияизсточныхвод тонкодисперсныхвзвешенныхчастиц (твердыхи

жидких),растворимыхгазов,минеральныхи

органическихвеществ.

Применяютсякаксамостоятельные,таки в сочетаниис механическимиибиологическими методами.

Наиболееэффективныприлокальнойочистке сточныхвод промышленныхпредприятий.

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Коагуляция–процессукрупнениядисперсных частицв результатеихвзаимодействияс коагулянтами,которыев водеобразуютхлопья гидроксидовметаллов.

Хлопья,обладаяспособностьюулавливать

коллоидныеивзвешенныечастицы иагрегировать

их,быстрооседаютподдействиемсилы тяжестина днорезервуара.

Вкачествекоагулянтовобычноиспользуютсоли

алюминия,железаили ихсмеси.

17

16.03.2013

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Флокуляция–процессагрегациивзвешенных частицпридобавлениив сточнуюводу высокомолекулярныхсоединений, называемыхфлокулянтами.

Процессобразованияхлопьевгидроксидов алюминияижелезаинтенсифицируетсядля повышенияскоростиихосаждения.

Введениефлокулянтовв сточныеводы позволяет,с

однойстороны,снизитьмассуиспользуемых

коагулянтов,асдругой– уменьшить

продолжительностьпроцессахлопьеобразованияи

повыситьскоростьихосаждения.

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Флотацияприменяетсядляочистки

производственныхсточныхвод,содержащихПАВ,

нефть,нефтепродукты,масла,волокнистые частицы.

Процессфлотациизаключаетсяв образованиив

толщеводыгазовыхпузырьков(чащевоздушных),

прилипаниичастиц к поверхностиразделагазовой ижидкойфазы, всплыванииэтихкомплексовна

поверхностьобрабатываемойсточнойжидкостии

удалениеобразовавшегосяпенногослоя.

18

16.03.2013

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Различаютследующиеметодыфлотационной

обработкисточнойводы:

перенасыщениесточнойводывоздухом,

механическую

электрофлотацию.

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Схема напорнойфлотационной установки:

1 – подача сточной воды;

2 – подача воздуха;

3 – насос;

4 – напорный бак;

5 – флотационная камера;

6 – система распределения водовоздушной смеси;

7 – механизм для сгребания пены;

8– пеносборник;

9– отвод пены;

10– отвод обработанной сточной воды

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Адсорбциюприменяютдля глубокойочистки

сточныхвод отрастворенныхорганических веществпослебиохимическойочистки,атакжев

локальныхустановках,еслиэтивещества

биологическинеразлагаютсяилиявляютсясильно

токсичнымипри небольшойихконцентрации.

Адсорбционнаяочисткаможетбыть регенеративной,т.е.с извлечениемвеществаиз

адсорбентаиегоутилизацией, идеструктивной,

прикоторойизвлеченныеизсточныхвод вещества

уничтожаютсявместесадсорбентом.

19

16.03.2013

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Эффективностьадсорбционнойочисткидостигает

0,8…0,95.

Вкачествеадсорбентовиспользуют

активированныеугли,синтетическиевещества

инекоторыеотходыпроизводства(золу,шлаки

ит.д.).

Процессадсорбционнойочисткисточнойводы

ведутприинтенсивномперемешивании адсорбентасводойили фильтрованиемводычерез

слойадсорбента.

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Ионныйобмен – обмен ионами,находящимисяв раствореиприсутствующиминаповерхности твердойфазы(ионита)

Позволяетизвлекать иутилизировать изсточныхвод ценныепримеси(соединения мышьяка,фосфора, а такжехром, цинк,свинец, медь, ртуть) и радиоактивные вещества.

Сточнаявода может бытьочищенадопредельно

допустимыхконцентраций

Иониты, которые способныпоглощать из воды положительныеионы, называются катионитами, отрицательные ионы – анионитами.

Наиболеераспространены синтетические ионообменныесмолы,представляющие синтетические полимерыс сетчатой структурой.

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Экстракция – способ разделенияиизвлеченияиз

жидкостикомпонентовсмеси.

Спомощьюжидкостнойэкстракцииочищают сточныеводыотфенолов,масел, жирныхкислоти

др.

Эффективностьэкстракционныхметодовочистки

сточныхвод достигает0,8…0,95.

20