Загрязнение воздуха и методы очистки

В мире суммарный выброс составил 401 млн. тонн, в России – 26 млн. тонн, т.е. 13%.

Первое место по выбросам занимает теплоэнергетика (30%). ТЭС выбрасывают продукты полного и неполного распада – это зола, диоксид углерода, окислы серы и т.д. Небольшая станция выделяет в атмосферу 680 тонн углерода в сутки, 120 тонн золы, 200 тонн оксида азота. Второе место занимает цветная металлургия. Третье – черная металлургия (17%). Они выделяют свинец, марганец, мышьяк, пары ртути и т.д. Четвертое – химическая промышленность (2%); она выделяет хлористые и фтористые соединения, аммиак, нитрозные газы, сероводород и пыль.

Выбросы транспорта: карбюраторные выделяют больше загрязнения, чем дизельные.

Вещество	Карбюраторные	Дизельные
CO	5 – 12%	1 – 10%
NO	0,8%	0,0002 – 0,5%
Сажа	0,04 г/м^3	0,01 г/м^3
Бензопирен	20 мкг/м^3	10 мкг/м^3

Методы очистки воздуха

1. Замена техники и технологий.

2. Жесткий контроль и санкции.

3. Экологическое образование и воспитание.

4. Очистные сооружения.

Сухой пылеуловитель

КПД = 80-95% Улавливает частицы более 10 мкм. Воздух заходит по патрубку, начиная центробежное движение, частицы осаждаются на стенках корпуса и попадают в бункер. Очищенный воздух выходит через трубку.

КПД = 50-99% Улавливаются частицы менее 0,5 мкм. Воздух проходит через фильтроэлемент, причем идет осаждение частиц примесей. Фильтроэлемент может быть изготовлен из войлока, ткани, полиуретана. Пористая керамика, пористые металлы.

Термическое окисление воздуха. КПД = 99,9% Горячие газы поступают на горелку и там при температуре 900-1300⁰С сгорают и получаются менее токсичные вещества. Обезвреженный газ ходит по камерам и охлаждается.

Скруббер Вентури

КПД = 99% Диаметр частиц более 2 мкм. Работает по принципу осаждения пыли на капельках воды. В трубу Вентури подаются горячие газы и жидкость. В корпусе есть система каплеуловителей, где задерживаются частицы.

Барботажно-пенный пылеуловитель

КПД = 95-96% Диаметр частиц более 1,3 мкм. Воздух проходит через решетку, слой воды и пену, и выходит вверх. А вода и пена сливаются и заливаются новые.

Загрязнения воды и методы ее очистки

Загрязнение воды – ухудшение качества и свойств природных вод.

Загрязнение воды:

• физическое (тепло, радиация и др.);

• химическое (кислоты, соли, нефть, пестициды и др.);

• биологическое (бактерии, плесневый и дрожжевой грибок, водоросли и др.).

Основными источниками загрязнения воды являются:

1. сброс неочищенных сточных вод;

2. газодымовые выбросы;

3. смыв с полей;

4. аварии морского и речного транспорта.

Методы очистки воды:

1. Механическая очистка (решетки, фильтры, отстойники).

Комбинированный гидроциклон

Эффективность очистки 50-70%. Очищает воду от масел и жиров. Вода в циклоне начинает центробежное движение, причем жиры и масла имеют низкую плотность и накапливаются на поверхности закрученного потока, они выбрасываются в камеру 3 и выводятся по трубе 5. Остальная вода накапливается в камере 2 и выводится по трубе 6.

Зернистый фильтр

КПД=80-97%

Вода поступает по трубе 4, процеживается через пористые перегородки 2 и 5, фильтровальную загрузку 3 и скапливается в срединной камере, выводится по трубе 8. По трубе 9 поступает сжатый воздух или газ и выдавливает из фильтровальной загрузки жиры и масла в желоб 6, выводя их через трубу 7.

Сепараторный фильтр

КПД=90-92% Вода поступает по трубе 5, процеживается через нижнюю опорную решетку. Через фильтровальную загрузку, верхнюю опорную решетку начинает выливаться в карманы 6. Дальше включается электродвигатель, ротор начинает вращаться , масла и жиры отбрасывает и выдавливает в карманы для маслоотвода 3.

2. Физико-химическая очистка:

• нейтрализация (если в воде щелочь – добавляют кислоту); лимонная, серная, соляная кислоты; сода, гашеная известь, мел;

• флотация – пропускание через сточную воду пузырьков газов; пузырьки обволакивают частицы и выводят на поверхность;

• экстракция – выделение примесей с помощью экстрагентов; это перераспределение примесей в две взаимонерастворимые жидкости (для выделения фенола используют бензол);

• ионообменная очистка – применение смол в виде гранул, на их поверхностях размещают катионы и анионы, они взаимодействуют с ионами того же знака;

• гиперфильтрация (обратный осмос) – это использование мембраны, которая пропускает только молекулы воды.

3. Биологическая очистка – применение бактерий, водорослей, грибов, но им нужен кислород не менее 5 мг/м³, очистка производится в биофильтрах, аэротенках, метатенках.