Классификация природных вод

Атмосферные воды	Поверхностные воды	Подземные воды
Дождь и снег -содержат наименьшее кол-во примесей	Воды рек озер морей и тд - содержат минеральные и органические вещ-ва	Артезианские скважины, колодцы, ключи, гейзеры - содержат соли и орг. вещ-ва в малом кол-ве

52.Важнейшие показатели качества воды. Сухой остаток, общая щелочность, окисляемость.

Показатели качества воды:

Запах, вкус, прозрачность, цвет - арганолитические св-ва

содержание взвешанных частиц, сухой остаток, общая щелочность моль/л, окисляемость мг О2/л, реакция воды.

Содержание взвешанных частиц мг/л.- кол-во твердых нерастворимых примесей в виде суспензий: пески, глины, частиц почвы.

Сухой остаток - суммарное кол-во минералов и органических примесей в воде в истинно растворенном и каллоидном состояниях. Определяются взвешиванием остатка после выпаривания предварительно профильтрованной воды.

Содержание органического вещ-ва –часть сухого остатка, удаляемого при его промывании

Общая щелочность - моль/л, суммарная концентрация содержащихся в воде анионов.

Определяется количеством кислоты, затраченной на титрование с индикатором метиловым оранжевым

Що моль/л: гидрокорбанатная Щ ГК НСО3

Карбонатная Щк СО3^2-

Силикатная Ще SiO3 ^2- , HSiO3

Фосфатная Щф H2PO4^- HPO4^2- , PO4^2-

Общая щелочность: Що= Щгк+Щк+Ще+Щг+Щф

Для пресных вод : Що=Щгк

Оксляемость воды: Санитарный показатель качества воды отражающей содержание в ней органических вещ-в, и выражаемый количеством О2 в мг, необходимым для их окисления в 1л воды.

Органические в-ва: Fe ²⁺ и Н2S нитраты

Артезианские воды 1-3 мг/л О2

Чистые озерные воды 5-8 мг/л O2

Активная реакция воды (рН) – это степень ее кислотности или щелочности

53.Соленые и пресные воды.

Соленость - масса растворенного вещества в 1кг воды. Соленость определяется набором катионов и анионов

Соленые воды- 3.5% солей , Соленость {Na, Mg, Ca,катионы Cl, SО⁴, HCО³ анионы)

Пресные – 0.1%

В морской воде Na⁺>Mg⁺>Ca⁺ Cl^- >SO4^2- >HCO3

В пресных водах НАОБОРОТ

54.Временная и постоянная жесткость воды, общая минерализация природных вод.

ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ - совокупность св-в воды, обусловленная наличием в ней преимущественно катионов Са2+ и Mg2+

Временная (карбонатная) Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2 { ca(hco3)2  CaCO3+CO2+H2O }

ЕСЛИ суммарная концентрация Mg²⁺ и Са²⁺ :

• =< 4 ммоль/л – мягкая вода

• 4-8 ммоль/л- сред жесткости

• 8-12 ммоль/л – жесткая

• >= 12 ммоль/л –очень жесткая

АТМОСФЕРНЫЕ осадки - =< 0,1 ммоль/л

Постоянная ( некорбанатная) жесткость SO4 ^2- , CL^- , NO3^- Не удаляются при кипячении

Общая минерализация воды г/л – определяется суммарной концентрацией всех молекул, ионов, различных соединений, содержащихся в воде.

Пресная вода 0-1, мин.вода – 1-3

55.Кислород в гидросфере. Карбонатное равновесие.

- все газы, присутствующие в атмосфере, частично содержаться в растворенном состоянии в гидросфере

- благодаря диффузии и перемешиванию газы равномерно распределяются в воде

Система CO₂-CO₃^-2 обмен «воздушно поверхностные слои воды». Самая важная и сложная система в гидросфере. Влияет на:

-химию водной системы

-биолог. Структуру организмов

- отложение осадков

- pH среды, а рН влияет на:

1) химическое равновесие (ионы тяжелых металлов – в природе находятся в осадках, после кислотных дождей осадки растворяются и ионы тяж.металлов переходят в водные растворы.

2)Биологический цикл организмов ( развитие, гибель,разложение)

Распределение CO₂ неравномерно и частично зависит от биологической активности в данном районе.Схемы распределения CO₂ и О₂ сильно отличаются друг от друга. Усваиваемый углерод является существенной частью вещ-в и имеет первостепенное значение во всей экол. структуре гидросферы. Увеличение СО2 в атмосфере  повышение tвоздухаи t воды, что снижает растворимость СО₂ ,т.е. происходит увенличение концентрации СО₂ в воздухе  увеличение СО2 в атмосфере приведет к снижению карбонатных пород и увеличению гидрокарбонатов.

Карбонатное равновесие .

Атмосферный воздух СО₂ (0,034%) + Н2О – чистый дождь ph= 5/63

Гидролиз (содовые озера) Na₂CO₃+ H2O NaHCO₃+NaOH+Na+OH

Карбонатно кальциевая система: CaCO₃+CO₂+H2OCa(HCO₃)

56.Загрязнения гидросферы. Классификация примесей в сточных водах.

Загрязнение гидросферы:

Вода в водоеме считается загрязненной, если в результате изменения ее состава или состояния становится менее пригодной для водопользования, как в природном состоянии соответствовала требованиям. Наличие посторонних жидких газообразных твердых и растворимых веществ.

Источники загрязнения гидросферы:

• Атмосферные воды ( Sox, NOx, мусор и нефтепродукты)

• Городские сточные воды ( бытовые)

• Промышленные сточные воды ( черная мет-я,химическая пром-ть, лесохимия, нефтеперерабатывающая пром-ть)

• С/х стоки ( удобрения, пестициды)

Виды примесей сточных вод:

по происождению:

1. К минеральным примесям относятся песок, глина, глинистые частицы, частицы руды, шлака, растворы минеральных солей, кислот и щелочей, минеральные масла, железо, кальций, магний, кремний и другие вещества.

2. Органические примеси различаются по классам органических соединений (углеводороды, спирты, органические кислоты, ароматические и высокомолекулярные соединения и др.), они могут быть растительного и животного происхождения.

3. Бактериальные и биологические примеси представляют собой различные микроорганизмы - дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии, в том числе и болезнетворные, они свойственны в основном бытовым водам и некоторым видам производственных сточных вод (консервных заводов, кожевенно-обрабатывающих предприятий, мясокомбинатов, биофабрик и т.п.). По своему химическому составу они относятся к органическим загрязнениям, но выделяются в отдельную группу ввиду особого взаимодействия с другими примесями сточных вод

по агрегатному состоянию:

твердые,

жидкие

газообразные

по фазово-дисперсному состоянию

1) взвеси,

2) коллоидные растворы,

3) органические молекулы и растворенные газы,

4) электролиты

57. Источники загрязнения гидросферы:

• Атмосферные воды ( Sox, NOx, мусор и нефтепродукты)

• Городские сточные воды ( бытовые)

• Промышленные сточные воды ( черная мет-я,химическая пром-ть, лесохимия, нефтеперерабатывающая пром-ть)

• С/х стоки ( удобрения, пестициды)

58.Химическое и биологическое загрязнения водных экосистем.

 Био загрязнение воды осуществляется организмами вызывающими заболевания: бактерии,вирусы, простейшие. Анализ воды для их определения задача трудная и дорогостоящая. Разработаны тесты для определения группы этих бактерий. Эти бактерии- кишечная палочка.их присутствие свидетельствует о загрязнении воды неочищенными бытовыми СВ.Анализ воды на присутствие микроорганизмов не включает поисков самих патогенных микроорганизмов. Достаточно показать, что вода загрязнена либо недостаточно дезинфицирована. Кол-во палочек в 100мл воды: <=1 для питья безопасно, >=4 опасна для питья, >=2300 разр.купаться, <=10000 разрешено кататься на лодке. Хим загрязнения - пав, пестицидами,нефтью. В случае с ПАВ-это например фосфаты, связующие всех ПАВов, плюс сами по себе затрудняют газообмен. Пестициды- это карбофос( отрава для вредителей и насекомых) ,карбонаты( обработка хлопка,корм.культур), хлорпроизводные УВ( ДДТ,он же дуст,-от комаров)

59.Пестициды, ПАВ, нефть.

Пестициды - химические препараты, используемые для уничтожения насекомых, грызунов, сорняков и других вредителей. Существует несколько видов пестицидов:

- ГЕРБИЦИДЫ применяются для борьбы с сорняками,

- ИНСЕКТИЦИДЫ - для борьбы с насекомыми,

- ФУНГИЦИДЫ - для борьбы с грибковыми заболеваниями

Поверхностно-активные в-ва (ПАВ)

-уменьшают поверхностное натяжение жидкости

-образует стабильную эмульсию с частицами загрязнений

-снижают жесткость воды

ПАВ бывают:

-анионоактивные

-катионоактивные

- неионогенные

Свойства ПАВ:

- высокая проникающая способностью через грунты до 3км

- растворяют канцерогены, образуя стойкую эмульсию

- активируют действие канцерогенов

- усиливают канцерогенные св-ва других вещ-в

- в пене концентрируются болезнетворные микроорганизмы

Нефтяные загрязнения.

Нефть образует эмульсию – дисперсную систему, состоящую из 2х или нескольких фаз, т.е. одна жидкость содержится в другой во взвешенном состоянии в виде оргромного кол-ва микроскопических капель. Нефтяная эмульсия бывает двух типов:

1. Прямая « нефть в воде», когда капельки нефти размешаны в воде

2. Обратная «вода в нефти», когда капельки воды размещены в нефти

ПДК нефтепродуктов

в водоемах 0,3 мг/л

для рыбохоз. водоемов 0,05 мг/л

60. Тяжелые металлы.

60. Тяжелые Ме( две стрелочки) 1.Осадки: -карбонаты -сульфаты -сульфиды 2.Адсорбируются Трансформация и миграция – поступление Ме в почву с газовыми выбросами ZnO, PbO, CdO -> переход в почву -> почвенный раствор -> ZnO – Zn(OH)2. PbO – PbCO3, Cd – CdCO3 ->(стадия десорбции, абсорбции) Zn2+ -оксиды , Pb2+ -орг. вещества , Cd2+ - глинистые минералы - все это ведет к миграции в водные группы Микробиологическое алкилирование(смерть) Hg2+ -> CH3Hg+две стрелочки (CH3)2Hg и Hg0+CH4 аэробные условия Ртуть Металл ртуть из крови-> в мозговую ткань-> разрушение мозжечка и коры головного мозга  ->оцепенение, потеря ориентации в пространстве Симптомы проявляются не сразу Метил ртуть – нейротоксикант. С 2003 г установлен контроль за выбросами ртути в атм. Источники выбросов ртути -30% предпр. Сжигающие уголь(50т\год) -11% крематории -19% муниц. Мусоросжигатели -3% цементные заводы При сжигании угля. Уголь с низк. содержанием серы –Hg0, с высоким сод. серы – Hg2+- HgCI2 Проблема очистки от ртути пока нерешаема, т.к. огромный объём отходов газов.  61. Процессы комплексообразования в гидоросфере Cu, Cd, Zn, Ni- Микроэлементы питания • Обр. малорастворимых соединений ->карбонаты и сульфиды оседают на дне водоемов • Обр. комплексов соединений . Лиганды –OH- , H2O, CI-, SO4 2-, HCO3 -, гуминовые аминокислоты

61.Процессы комплексообразования в гидросфере.

62.Промышленная водоподготовка.

В процессе промышленной водоподготовки применяют механические, физические, химические и физико-химические методы, для того чтобы провести:

-осветление,

-умягчение,

-ионный обмен,

-обескремнивание

-дегазацию.

63.Осветление, умягчение, ионный обмен, обескремнивание и дегазация.

Осветление воды осуществляется в основном методами осаждения примесей, выделяющихся из воды в виде осадка. Эти методы называют также реагентными, так как для выделения примесей в воду вводят специальные реагенты. К процессам осаждения, применяемым для осветления воды в промышленной водоподготовке, относятся:

- коагуляция – физико-хим. процесс слипания коллоидных частиц и образования грубодисперсной микрофазы с последующим ее осаждением

- известкование – процесс для снижения гидрокарбонатной щелочности воды. Одновременно с этим уменьшаются жесткость, солесодержание, концентрации грубодисперсных примесей, соединений железа и кремниевой кислоты. Реагентом для этого процесса является гашеная известь Са(ОН)₂,

- обескремнивание воды достигается: осаждением известью; сорбцией гидроксидами железа, алюминия, оксидом или гидроксидом магния; фильтрованием через магнезиальный сорбент; ионным обменом и электрокоагулированием. Вода, содержащая кремниевую кислоту, осложняет и ухудшает работу котлов, турбин, а также различных теплообменных аппаратов, понижает качество продукции ряда производств

Умягчение воды - очистка от соединений кальция и магния, обусловливающих жесткость воды. Одним из наиболее эффективных способов умягчения воды является:

-известково-содовый метод в сочетании с фосфатным.

-обработка кальцированной содой

-обработка фосфатом, для более полного осаждения магния и кальция

Ионный обмен: (фильтры для дома)

Твердое тело- ИОНИТ- поглощает из раствора электролита положительные или отрицательные ионы в обмен на эквивалентное кол-во других, одноименно заряженных.

Является одним из эффективных способов обессоливания воды.

Важным показателем процесса ионного обменя является объемная емкость – способность поглощать определенное кол-во ионов в данных уловиях

Обменная емкость бывает:

Полная – кол-во поглощаемного вещ-ва при полном насыщении ед. объема или масса ионита

Статистическая емкость- объемная емкость ионита при равновесии в данных рабочих условиях

Динамическая – емкость ионита до «проскока» ионов в фильтрат, определяемая в условиях фильтрации

Дегазация- удаление из воды растворенных газов.

Растворенные газы делятся на:

-химически не взаимодействующие с H2, O2,CH4

-хим.взаимодействующие с водой и ее примесями NH3, CO2, Cl2

-коррозионно-активные O2, Cl2, H2S, NH3,CO2

-инертные H2,N2,Ch4

Удаление из воды растворенных газов осущ. след. методами:

1.Физические методы

с помощью десорбции – создение контакта воды с парами, в которых парциальное давление газа, удаленного из воды, приближенно к нулю, что явл. необходимым условием процесса десорбции

2. Хим. методы

суть заключается в добавлении реагентов, к-рые связывают растворенные в воде газы, напр. обескислороживание воды путем добавки в нее гидразин-гидрата или путем фильтрации воды через фильтры, загруженные стальными стружками.

64.Самоочищение природных вод. Окисление органических веществ.

65.Нормирование вредных веществ, сбрасываемых в водоемы (БПК, ХПК, ТПК).

Нормированные воды

Биологическое потребление кислорода (БПК)– количество О₂, поглощаемого при окислении конкретного в-ва в определенный момент времени.( мягкое окисление) Выражается в :

- мг О₂/ г в вещ-ве

- мг О2/ л в растворе

БПК бывает:

БПК₅ – экспресс (5 суток), БПК₂₀ – 20 дней_, БПКполное- 35 дней ,

БПК полное пром. стоков – 200-300 мг О₂/л > при сбросе таких стоков содержание О₂ в водоеме уменьшается, либо он потребляется полность, что ведет к :

-гибели планктона, бентоса, рыбы

- развиваются анаэробные микроорганизмы

-нарушается биологическое равновесие

-возникает загнивание водоема

Категории водоемов БПК:

1.Для нужд населения:

-хоз-питьевая и пищевая промышленность

-культурно-бытовые (купание, спорт)

2. Для целей рыбного хозяйства:

-места нереста

-сохранение ценных видов рыб

ХПК- химическое потребление кислорода - количество кислорода, потребляемое при химическом окислении содержащихся в воде органических и неорганических веществ под действием различных окислителей (жесткое окисление)

ХПК-жесткое ок-ние, БПК -мягкое

Биоразлагаемость сточных вод характеризуется через биохимический показатель, который определяется отношением БПК/ХПК

если БПК > ХПК ( биологическое ок-ние протекает полностью)

БПК/ХПК > 0,5 ( загрязнение мягкое),

БПК/ХПК <0,5 загрязнение жесткое.

66. Регулирование качества воды в водоемах.

66. Регулирование качества воды в водоёмах. Установление показателей вредного воздействия 1) Санитарно-токсикологический показатель - дл людей и животных 2) общесанитарный - свойства водоема, способность к самоочищению 3) органолиптический - вкус, цвет, запах Установление ПДК - по наименьшей пороговой концентрации

67. Лимитирующий показатель вредного действия.

Лимитирующий показатель вредного действия - определяет наиболее вероятное неблагоприятное действие наименьших концентраций ЗВ. В настоящее время используются три вида лимитирующих показателей вредности ( пороговые концентрации, мг / л) для нормирования содержания вредных веществ в воде водоемов. Санитарно-токсикологический показатель исходит из токсического действия данного вещества на людей и животных; общесанитарный - нормирует влияние этого вещества на природные свойства водоема и его способность обезвреживать органические вещества; органолептический - характеризует вкус, запах, цвет воды водоема после смешения со стоками.

68. Санитарное состояние водоема.

69. Режимы и методы сброса СВ.

70. Сточные воды — любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.

71. Классификация сточных вод в технологических процессах.

71. Классификация сточных вод в технологических процессах Производственные сточные воды не имеют постоянного состава и могут быть разделены: 1) по составу загрязнителей на: - загрязнённые по преимуществу минеральными примесями - загрязнённые по преимуществу органическими примесями - загрязнённые как минеральными, так и органическими примесями 2) по концентрации загрязняющих веществ: - с содержанием примесей 1—500 мг/л - с содержанием примесей 500—5000 мг/л - с содержанием примесей 5000—30000 мг/л - с содержанием примесей более 30000 мг/л 3) по свойствам загрязнителей 4) по кислотности: - неагрессивные (pH 6,5—8) - слабоагрессивные (слабощелочные — pH 8—9 и слабокислые — pH 6—6,5) - сильноагрессивные (сильнощелочные — pH>9 и сильнокислые — pH<6) 5) по токсическому действию и действию загрязнителей на водные объекты: - содержащие вещества, влияющие на общесанитарное состояние водоёма (напр., на скорость процессов самоочищения) - содержащие вещества, изменяющие органолептические свойства (вкус, запах и др.) - содержащие вещества, токсичные для человека и обитающих в водоёмах животных и растени

72.Классификация основных методов очистки СВ.

Очистка СВ – лишь одно из направлений защиты гидросферы, прежде всего, поверхностных вод от антропогенных загрязнений. Методы очистки CВ определяются физ., хим, физ-хим и микробиологич. характеристиками примесей. Система очистки строится на основе комплексов методов очистки. Состав методов определяется характером технологических процессов данного производства.

Методы очистки СВ:

-механические

-Физ-хим методы:

- Хим.методы

- Биологические методы

73. Последовательность этапов очистки СВ.

Предочистка.

1. Усреднение стоков (может использоваться на всех этапах очистки) – если есть неравномерность состава СВ.

2. Очистка от грубодисперсных примесей (решетки, отстойники, центрифуги);

3. Очистка от коллоидно-дисперсных примесей (коагуляция, электрокоагул.);

4. Регулирование кислотности (щелочности) стоков ;

5. Фильтрование на зернистых насыпных фильтрах (от тонкодисперсных вещ-в)

Очистка. ( от истинно растворенных вещ-в и р-ров).

6. От молекулярных примесей (дегазация, адсорбция, экстракция)-убираются газы, органика

7. От ионных примесей (перевод ионов в малодиссоциирующее состояние)-нейтрализацией, окислением, дистилляцией, ультрафиолетом и магнитными полями.

8. Повторное фильтрование (+обезвреживание(дезинфекция));

9. Биологическая очистка.

74. Очистка сточных вод (экстракция, перегонка, ректификация). Мембранные методы очистки сточных вод.

Сущ. 2 метода ГЛУБОКОЙ очистки СВ:

1. регенеративный

2. деструктивный

Регенеративные методы:

1. Экстракция (извлечение) – процесс разделения смеси «жидкость - тв.вещество» с помощью избирательных растворителей (экстрагентов (бензол, толуол)). Применяется для извлечения фенолов, жирных кислот.

Стадии экстракции:

• Интенсивное смешение вещ-ва;

• Разделение экстрагента и рафината;

• Регенерация (бензол и J).

Экстрагент должен быть с:

Высоким коэффициентом экстракции Селективностью Низкой растворимостью в воде

Плотность экстрагента не равна плотности воды Низкой стоимостью практичность

Экстрагент не должен образовывать устойчивых эмульсий!!

2. Перегонка (дистилляция) – испарение жидкости с последующим охлаждением и конденсацией паров. (Конденсат и остаток).

Детали устройства:

• Обогреваемый контейнер для жидкости

• Холодильник

• Соединяющий и обогревающий паропровод

3. Ректификация – разделение жидких смесей на практически жидкие компоненты, отличается Т_кип, путём многократного испарения жидкости и конденсации паров.

Мембранные методы очистки СВ.

Хар-ся высокой производительностью и селективностью, хим. стойкостью, низкой стоимостью. Виды мембранной очистки:

Микрофильтрация-разделение коллоидов и взвесей под давлением [>0.1 мкм].

Ультрафильтрация – разделение жидких смесей под давлением, различных масс или размеров. (0.1-0.005 мкм).

Обратный осмос – процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону большей концентрации растворенного вещ-ва.

74. Механические методы очистки СВ.

-Отстаивание,

-очистка в гидроциклонах,

-фильтрация,

- центрифугирование.

- микрофильтрация

74. Глубокая очистка и обеззараживание сточных вод.

Регенеративные (что можно извлечь/сохранить)	Деструктивные
Экстракция Перегонка Ректификация Ионная очистка Обратный осмос Ультрафильтр-я	Биологическая очистка Все хим. методы (окисление, гидролиз, термоокисление и т.п.)

77. Методы глубокой очистки.

Регенеративные (что можно извлечь/сохранить)	Деструктивные
Экстракция Перегонка Ректификация Ионная очистка Обратный осмос Ультрафильтр-я	Биологическая очистка Все хим. методы (окисление, гидролиз, термоокисление и т.п.)
В основном для H-продуктов	В случае неэкономичности или нецелесообразности др. методов извлечения примесей из СВ.

78. Очистные сооружения города.

79. Биохимические методы очистки сточных вод.

80.Активный ил.

Активный ил-биоценоз зоогенных колоний бактерий и простейших организмов, которые активно участвуют в очистке сточных вод. С₅Н₇О₅N – общая формула активного ила

Множество микроорганизмов, составляющих активный ил биологического очистного сооружения, находясь в сточной жидкости, поглощает загрязняющие вещества внутрь клетки, где они под воздействием ферментов подвергаются биохимическим превращениям. При этом органические и некоторые виды неорганических загрязняющих веществ используются бактериальной клеткой в двух направлениях:

1.Биологическое окисление в присутствии кислорода до безвредных продуктов углекислого газа и воды:

Органическое вещество + О2 (в присутствии ферментов) => СО2 + Н2О + Q Выделяющаяся при этом энергия используется клеткой для обеспечения своей жизнедеятельности (движение, дыхание, размножение и т. п.).

2.Синтез новой клетки (размножение):

Органическое вещество + N + P + Q (в присутствии ферментов) => НОВАЯ КЛЕТКА

Интенсивность и глубина протекания процессов зависит от:

-качественного состава активного ила,

-разнообразия форм и видов микроорганизмов, с

-пособности их адаптации (приспособления) к конкретному составу загрязняющих веществ сточной жидкости

-условий проведения процесса.

При длительных возникающих воздействиях происходит перегрузка активного ила, что ведет к нарушению его окислительной способности и состава.

81.Влияние факторов на биологическую очистку сточных вод.

1.температура( растворимость кислорода в воде)

2. рН

эффективно про 5-9

оптимум около 7

3.содержание биогенов (N-строитель P-энергия) также микроэлементы которые берутся из самих УВ

4.уровень питания -величина суточной нагрузки по загрязнениям в пересчете на 1м³ очистного сооружения, выражаемый через БПКполн на 1 г сухого остатка

Оптимальная нагрузка- 150-400 мг БПКп\г

5.сбалансированность элементов БПКп:N:P=100: 3,9 :0,8(Nзато аммонийных солей, Р-фосф раствор.

6.Токсичные соединения

-Микромостатические (задерживают рост и развитие)

-Микробоцидные (убивающие)

82.Методы биологической очистки.

Биологическая очистка сточных вод-технологический процесс, основанный на способности биологических организмов(редуцентов) разлагать загрязняющие вещ-ва. При биохимической очистке вещества, содержащиеся в сточных водах не утилизируют ,а перерабатывают в избыточный ил, также требующий обезвреживания

+	-
Несложное аппаратурн.оформление Низкие эксплуатац.затраты	Большие капитальные вложение Необходимость удаления токсичных веществ Строгое соблюдение технологич режима очистки Разбавление сточных вод при высокой конц ЗВ

Методы биологической очистки

Естественные	Искусственные
Почвенная очистка на полях орошения В биологических прудах	биологические фильтры аэротенки окситенки

83.Естественные методы на полях орошения.

Поля орошения- специально подготовленные земельные участки использ одновременно для очищения сточных вод и агрокультурных целей

Очистка сточных вод идет под действием:

Почвенной микрофлоры,солнца,воздуха,растений, которые там растут.

Если на полях не выращивают с/х культуры и они предназначены только для биологической очистки сточных вод, то это поля фильтрации (потому что там содержатся тяжелые металлы)

Поля орошения после биологич очистки,увлаж удобрения, можно использовать для выращивания зерновых и силосных культур

Плюсы полей орошения перед аэротенкаи

-снижены капитальные и эксплуатационые затраты

-исключ сброс стоков за пределы орошаемой S

-обеспечение получения высоких и устойчивых урожаев с.х растений

Вовлекаются в сх оборот малопродуктивные земли

В процессе биологической очистки сточные воды проходят через фильтрующий слой почвы,в котором задерживаются взвешенные и коллоидные частицы, образуя в порах грунта микробиальную пленку

Образовавшаяся пленка адсорбирует коллоидные частицы и растворенные в сточных водах вещества

Проникающие из воздуха в поры О2 окислит орган вещества,минерализует их.

В глубокие слои О2 плохо пробирается, поэтому окисление происходит в верхних слоях почвы.

84.Поля орошения. Поля фильтрации.

Поля орошения – специально подготовленные и спланированные земельные участки, предназначенные для очистки сточных вод (главная задача) с одновременным использованием этих участков для агротехнических целей (выращивания технических культур). Почва обогащается биогенными элементами, содержащимися в сточной воде и высвобождаемыми в процессе минерализации органических загрязнений, что повышает ее плодородие.

Поля фильтрации, в отличие от полей орошения, предназначены только для очистки сточных вод. Сточная вода подается на поля фильтрации в максимально возможном количестве, периодически, в среднем через 5 дней. Она распределяется на полях фильтрации равномерно и фильтруется через почвенные поры. Органическое вещество задерживается и минерализуется в основном в верхнем полуметровом почвенном слое. Профильтрованная вода собирается в дренажных трубах и канавах и стекает в водоемы.

85.Биологические фильтры, аэротенки, окситенки.

Биофильтры-сооружение, в котором сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической пленкой, образованной колониями микроорганизмов.

Биопленка растет на накопителе биофильтра, имеет вид слизистых обрастаний толщиной 1-3 мм.

Состоит из микроорг-мов(грибы,дрожжи). Они окисляют органические вещества и отсюда черпают энергию, необходимую для своей жизнедеятельности,тем самым увеличивая свою массу. Таким образом, из сточной воды удаляются органические вещества и в то же время увеличивается масса активной биологической пленки в теле биофильтра. Отработанная и омертвевшая пленка смывается протекающей сточной водой и выносится из тела биофильтра. Необходимый для биохимического процесса кислород воздуха поступает в толщу загрузки путем естественной и искусственной вентиляции фильтра.

Аэротенки- открытые сооружение, через которое пропускается сточная вода, содержащая органические загрязнения, подается воздух и возвратный (рециркулируемый активный ил). Время пребывания жидкости в аэротенке, или время аэрации, колеблется от двух часов до нескольких суток

В отличие от биофильтров, где активный ил закреплен, здесь он плавает свободно

Окситэнки –закрытая сис-ма, обогащенная кислородом. Существенным отличием окситенка от аэротенка, работающего на атмосферном воздухе, является возможность повысить в нем концентрацию ила в связи с увеличенным массообменном кислорода между газовой и жидкой фазами.

Конструктивно окситенк выполнен в виде резервуара круглой в плане формы с цилиндрической перегородкой, отделяющей зону аэрации от зоны илоотделения.

Отстойники могут быть:первичными,вторичными. Активый ил может размножаться. Избыточный активный ил уходит в метантенки на переработку.

Метантэнки-анаэробная система без воздуха, в которой выделяется метан. Сухое вещество, выжимаемое с ила- кок.

86.Анаэробное сбраживание(гниение)

Анаэробное сбраживание -процесс биотермического распада органического вещества бытовых отходов под воздействием микрофлоры без доступа воздуха. Выделяют 4 фазы: 1. анаэробное разложение без выделения метана (кислое брожение) — первые 15 дней после укладки отходов;

2.с непостоянным выделением метана (смешанное брожение) — от 180 до 500 дней;

3. с постоянным выделением метана — 10-30 лет;

4.затухания анаэробных процессов

При анаэробном сбраживании органические вещества разлагаются в отсутствие кислорода. Этот процесс включает в себя два этапа.

На первом этапе сложные органические полимеры (клетчатка, белки, жиры и др.) под действием природного сообщества разнообразных видов анаэробных бактерий, разлагаются до более простых соединений: летучих жирных кислот, низших спиртов, водорода и окиси углерода, уксусной и муравьиной кислот, метилового спирта.

На втором этапе метанообразующие бактерии превращают органические кислоты в метан, углекислый газ и воду.

При хранение отходов образуются газы газы в хранилищах ядовиты, горючи и взрывоопасны – в хранилищах устанавливают дренажные трубы – выделяется газ, который сжигают на факелах

87.Биогаз

Биогаз - газ, получаемый водородным или метановым брожением биомассы. По своему составу биогаз близок к природному - 50—87 % метана, 13—50 % CO₂, незначительные примеси H₂ и H₂S.

Анаэробное метановое брожение отходов - это разложение биомассы до простейших составляющих с получением метана, двуокиси углерода и воды под воздействием трёх видов бактерий. В цепочке питания последующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих. Первый вид — бактерии гидролизные, второй — кислотообразующие, третий — метанообразующие. В производстве биогаза участвуют не только бактерии класса метаногенов, а все три вида.Отходы биомассы вывозят на специальные закрытые полигоны, где из этих отходов выделяется биогаз

88.Общая схема очистки сточных вод

Установки механической очистки – уст-ка биохимический или физико-химической очистки - установка доочистки – установка по обеззараживанию сточных вод

На всех стадиях образуются осадки, который отправляют в сооружения по обработке осадков

89.Очистные сооружения города

Предназначены для:

- механической . физ. хим. и биологической очистки сточных вод

Если на эти очистные сооружения направляют промышленные сточные воды,то они должны быть очищены от примесей. Эти промышленные воды не должны содержать: -взвешенных и всплювающих веществ более 500мг.л -веществ,способных засорять трубы или разрушать их -горючих примесей,взрывоопасных веществ, -вредных веществ в концентрации,препятствующей очистке сточных вод или сбросу их в водоем -высокой температуры

90.Два варианта водопользования.

91.Создание водооборотных циклов.

Водооборотные циклы – одно из главных направлений охраны и рационального использования водных ресурсов. Сущ. 3 основных схемы водооборотных циклов, воды в процессе производства может только:

-нагреваться

-загрязняться

-нагреваться и загрязняться одновременно

В процессе многократной циркуляции воды оборотных систем:

-нагревается

-охлаждается

-частично упаривается

-минерализуется

-становится более коррозионно-активной

92. Замкнутая двухступенчатая система водоснабжения.

93. Уплотнение, стабилизация, кондиционирование, обезвоживание и уничтожение осадков СВ.

94. Канализационные стоки.

95. Ликвидация избыточного активного ила.

96. Утилизация и ликвидация осадков сточных вод.