Охрана гидросферы

В зависимости от происхождения, состава и качественных характеристик загрязнений (примесей) сточные воды подразделяются на 3 основных категории:

Производственные — использованные в технологическом процессе производства (для промывки сырья и готовой продукции, охлаждения тепловых агрегатов и т.п.) или получающиеся при добыче полезных ископаемых (угля, нефти, руд и т.п.). Производственные сточные воды ряда отраслей промышленности загрязнены главным образом отходами производства, в которых могут находиться ядовитые вещества (напр., синильная кислота, фенол, содержание мышьяка, анилин, соли меди, свинца, ртути и др.), а также вещества, содержащие радиоактивные элементы; некоторые отходы представляют определенную ценность (как вторичное сырье). Воду, используемую в промышленности подразделяют на: охлаждающую, технологическую и энергетическую.

Вода часто служит для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах, в этом случае она лишь нагревается.

В промышленности 65-80% расхода воды используют для охлаждения.

Технологическую воду подразделяют на средообразующую, промывающую и реакционную. Средообразующую используют для растворения и образования пульп, при обогащении и переработке руд, гидротранспорте продуктов и отходов производства.

Промывающую – для промывки газообразных (абсорбция), жидких (экстракция) твердых продуктов и изделий.

Реакционную – в составе реагентов.

Технологическая вода непосредственно контактирует с продуктами и изделиями.

Энергетическая вода потребляется для получения пара и нагревания оборудования, помещений, продуктов.

Бытовые - воды, удаляемые из туалетных комнат, ванн, кухонь, столовых, больниц и т.п. Они загрязнены в основном физиологическими отбросами и хозяйственно-бытовыми отходами.

Атмосферные - дождевые и талые воды.

Состав природных вод оценивают физическими, химическими и санитарно-гигиеническими показателями.

Физические показатели – температура, содержание взвешенных веществ (прозрачность), цветность, запах и привкусы.

Химический состав вод характеризуется: ионным составом, жесткостью, щелочностью, окисляемостью, рН, сухим остатком, общим солесодержанием, содержанием растворенного кислорода, сероводорода, активного хлора.

Ионный состав воды определяют наиболее распространенные анионы и катионы: натрий⁺, калий⁺ , хлориды^-, сульфаты.

Кальций и магний обуславливают жесткость воды карбонаты и бикарбонаты характеризуют щелочность воды.

Солесодержание воды оценивают по сухому остатку, мг/л.

Растворенные в воде газы – кислород, углекислота, сероводород, аммиак обуславливают запахи и коррозионную активность воды.

Окисляемость воды вызывается присутствием органических и некоторых легко окисляемых неорганических примесей, характеризуется количеством кислорода (мг/л) необходимого для окисления этих примесей.

Санитарно-бактериологическими показателями качества воды являются коли-индекс, коли-титр, а также общее число содержащихся в воде бактерий (микробное число).

Источники загрязнения водных объектов

Для каждого из источников загрязнения воды в инструкции «Классификация источников загрязнения водных объектов» Москва 1985 приведены определения.

11 Промышленный источник – это хозяйственный объект, из которого происходит вынос загрязняющих веществ, полученных в процессе промышленного производства (выпуск сточных вод)

12 Коммунальный источник – хозяйственный объект из которого происходит вынос загрязняющих веществ, образующихся в процессе удаления отходов бытовой деятельности людей (территория населенного пункта, свалка, полигон твердых и жидких бытовых отходов, поля фильтрации).

13 С/х источники – это источники, образующиеся в процессе с/х производства (пахотные поля, животноводческие фермы, осушительный коллектор).

14 Транспортный источник – хозяйственный объект, по которому происходит перенос загрязняющих веществ по территории (автомагистраль, загрязненный водосток, транспортные средства)

Для контроля состояния вод, все источники загрязнения имеют классификационные индексы, по которым можно дать оценку воздействия на водные объекты.

I По происхождению: 11,12,13,14.

II По локализации: точечные 21, линейные 22, площадные 23.

III По продолжительности воздействия: постоянные 31, периодические 32, эпизодические 33.

IV По виду носителя загрязняющих веществ: 41,42.

V По виду загрязнения: 51, ..

Очистка сточных вод

При выборе способа очистки примесей учитывают не только их состав в сточных водах, но и требования, которым должны удовлетворять очищенные воды: при сбросе в водоем – ПДС и ПДК, а при использовании очищенных сточных вод в производстве - те требования, которые необходимы для осуществления конкретных технологических процессов.

Степень очистки сточных вод при сбросе их в водоемы определяется нормативами качества воды водоема в расчетном створе и в большой степени зависит от фоновых загрязнений.

Механические способы очистки сточных вод

Процеживание

Это первичная стадия очистки сточных вод – предназначена для выделения из сточных вод крупных нерастворимых примесей размером до 25мм. Процеживание осуществляется пропусканием воды через решетки и волокноуловители.

Решетки изготавливаются из металлических стержней с зазорами между ними 5-25 мм, устанавливают в коллекторах сточных вод вертикально или под углом 60-70⁰ к горизонту. Скорость движения сточных вод в зазоре между стержнями решетки не должна превышать значений 0,8-1 м/с при максимальном расходе сточных вод.

Отстаивание.

Основано на особенностях осаждения твердых частиц в жидкости и осуществляют в песколовках и отстойниках.

Песколовки применяют для выделения частиц песка. В зависимости от направления движения сточной воды песколовки делятся на горизонтальные с прямолинейным и круговым движением воды, вертикальные и аэрируемые. Наиболее часто используют горизонтальные песколовки.

Удаление осадка из шламосборника осуществляют, как правило, ежесуточно. Глубина песколовки 0,25 –1 м.

Отстойники используют для выделения из сточных вод твердых частиц, размером менее 0,25 мм. По направлению движения сточных вод делят на горизонтальные, вертикальные, радиальные и комбинированные.

Горизонтальные отстойники представляют собой прямоугольные резервуары, имеющие два и более одновременно работающих отделения.

Глубина отстойников равна Н = 1,5 – 4 м, длина 8 – 12Н, ширина коридора 3 – 6м.

Равномерное распределение сточной воды достигается при помощи поперечного лотка, эффективность отстаивания достигает 60%, применяют при расходах воды свыше 15000 м³/сут.

Фильтрование.

Применяют для выделения из сточных вод тонкодисперсных твердых или жидких веществ, удаление которых отстаиванием затруднено. Разделение проводят при помощи пористых перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих диспергированную фазу.

В процессе очистки сточных вод приходится иметь дело с большим количеством воды, поэтому применяют фильтры, для работы которых не требуется высоких давлений, то есть фильтры с сетчатыми элементами (микрофильтры и барабанные сетки) и фильтры с фильтрующим зернистым слоем.

В зернистых фильтрах широко используют в качестве фильтроматериалов кварцевый песок, дробленный шлак, гравий и т. д. Их изготавливают однослойными и многослойными.

Поступает сточная вода по коллектору, равномерно распределяясь по сечению фильтра. И поток воды проходит через слои гравия и песка и через перфорированное днище через трубопровод выводится из фильтра. Регенерацию фильтра осуществляют продувкой сжатого воздуха, подаваемого в фильтр по трубопроводу и с последующей обратной промывкой водой через вентиль.