- •Оглавление
- •Глава 1. Сточные воды ,их загрязнители, методы очистки......................7
- •Глава 2. Механическая очистка сточных вод.………………..………...35
- •Глава 3. Химическая очистка сточных вод…………………….……….98
- •Глава 4. Физико-химические методы очистки сточных вод………....152
- •Глава 5. Электрохимическая очистка сточных вод…………...…...….236
- •Глава 6. Биохимическая очистка сточных вод………………....……...276
- •6.5. Примеры расчетов………………………………………….……….308
- •Глава 7. Первичная обработка осадков………………………………...343
- •Предисловие
- •Сточные воды, их загрязнители, методы очистки
- •1.1. Нормативы качества воды водных объектов
- •1.2. Виды сточных вод и состав загрязнителей
- •1.3. Расчет разбавления в реках, озерах и водохранилищах
- •1.4. Условия выпуска производственных сточных вод в канализацию населенных пунктов
- •1.5. Расчет необходимой степени очистки сточных вод
- •1.6. Методы очистки производственных сточных вод, их назначение и краткая характеристика
- •1.7. Выбор методов очистки производственных сточных вод, их технологическая последовательность
- •1.8. Примеры расчетов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Механическая очистка производственных сточных вод
- •2.1. Решетки
- •2.2. Барабанные сетки и фракционаторы
- •2.3. Песколовки
- •2.4. Усреднители
- •2.5. Отстойники
- •2.6. Расчет первичных отстойников
- •2.7. Отстойники-осветлители
- •2.8. Очистка от всплывающих примесей
- •2.9. Гидроциклоны
- •2.10. Центрифуги
- •2.11. Примеры расчетов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Химическая очистка производственных сточных вод
- •3.1. Нейтрализация
- •3.2. Окислительный метод
- •3.3. Очистка восстановлением
- •3.4. Технологический расчет реакторов с мешалками
- •Выбор мешалки
- •3.5. Примеры расчетов
- •Задания для самоконтроля
- •Физико-химические методы очистки производственных сточных вод
- •4.1. Коагуляция и флокуляция
- •4.2. Флотация
- •Основные конструктивные требования
- •Расчет флотаторов-отстойников
- •Расчет импеллерных флотаторов
- •4.3. Экстракция
- •4.4. Адсорбция
- •Динамика работы плотного слоя адсорбента
- •Расчет адсорбера с плотным слоем загрузки активного угля (по сНиП 02.04.03-85)
- •Требования к расчету адсорберов с псевдоожиженным слоем
- •Расчет адсорбера в статических условиях
- •Гидравлическое сопротивление адсорберов
- •4.5. Ионный обмен
- •4.6. Примеры расчетов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Электрохимическая очистка производственных сточных вод
- •5.1. Электролизеры
- •5.2. Электрохимическая деструкция органических загрязнителей
- •5.3. Электрофлотационные установки
- •5.4. Установки для электрокоагуляции
- •5.5. Электродиализ
- •5.6. Гальванокоагуляционная очистка сточных вод
- •5.7. Технологический расчет электролизеров
- •5.8. Примеры расчетов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Биохимическая очистка производственных сточных вод
- •6.1. Очистка в аэротенках
- •6.2. Очистка на биологических фильтрах
- •6.3. Классификация биофильтров
- •6.4. Комбинированные биологические сооружения и их классификация
- •6.5. Примеры расчетов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Первичная обработка осадков
- •7.1. Уплотнение
- •7.2. Фильтры
- •7.3. Центрифугирование
- •7.4. Определение параметров процесса фильтрования
- •7.5. Расчет фильтров
- •Расчет ленточного вакуум-фильтра
- •Расчет барабанного вакуум-фильтра с наружной поверхностью фильтрования (по ртм 26-01-5-64)
- •Расчет ленточного вакуум-фильтра (по ртм 26-01-61-73)
- •Расчет дискового вакуум-фильтра (по ртм 26-01-28-68)
- •Расчет осадительных центрифуг типа огш
- •7.6. Примеры расчетов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список рекомендуемой литературы
- •Приложения
- •Процессы и аппараты защиты гидросферы Учебное пособие по расчетам
- •428015 Чебоксары, Московский просп., 15
Предисловие
При использовании в технологических процессах вода загрязняется различными органическими и неорганическими веществами, т.е. образуются сточные воды. Сточная вода – это вода, бывшая в бытовом, производственном или сельскохозяйственном употреблении, а также прошедшая через какую-либо загрязненную территорию. Жидкие производственные отходы называют промышленными сточными водами или промышленными стоками. Эти стоки содержат в своем составе токсичные и ядовитые вещества, загрязняющие водоемы.
Одним из эффективных путей, направленных на уменьшение попадания промышленных сточных вод в водоемы, является создание замкнутых систем водоснабжения, под которыми понимаются системы, в которых вода используется в производстве многократно без очистки или после соответствующей обработки, исключающей образование каких-либо отходов и сброс сточных вод в водоем.
Промышленные сточные воды, поступающие в замкнутые системы водоснабжения или сбрасываемые в водоемы, должны быть подвергнуты очистке механическими, химическими, физико-химическими, биологическими и термическими методами до необходимого качества. Разработка и выбор высокоэффективных методов очистки промышленных стоков является сложной инженерной задачей, которую приходится решать инженерам-экологам, работающим на предприятиях и в научно-исследовательских институтах.
Естественно, это должно быть отражено при подготовке дипломированных специалистов по защите окружающей среды.
Учебное пособие состоит из восьми глав, описывающих различные методы очистки промышленных сточных вод. Оно содержит нормативы качества воды водных объектов, необходимую степень разбавления и очистки, примеры расчетов основных процессов и аппаратов очистки производственных сточных вод на локальных заводских установках.
Г Л А В А 1
Сточные воды, их загрязнители, методы очистки
1.1. Нормативы качества воды водных объектов
Санитарными правилами и нормами (СанПиН) установлены гигиенические нормативы состава и свойств воды в водных объектах для двух категорий водопользования (табл. 1.1).
Содержание химических веществ не должно превышать гигиенические предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочные допустимые уровни веществ (ОДУВ) в воде водных объектов, утвержденные в Гигиенических нормах (ГН 2.2.5.1313-03, ГН 2.2.5.1827-03, ГН 2.2.5.1314-03).
В случае присутствия в воде водного объекта двух или более веществ 1 и 2 классов опасности, характеризующихся однонаправленным механизмом токсического действия, в том числе канцерогенных, сумма отношений концентраций каждого из веществ к соответствующим ПДК не должна превышать единицы:
С1 / ПДК1 + С2 / ПДК2 + ... + СN / ПДКN £ 1, (1.1)
где С1, С2, ... СN – концентрации N-х веществ, обнаруживаемые в воде водного объекта; ПДК1, ПДК2, ... ПДКN – предельно допустимые концентрации N-х веществ.
Таблица 1.1
Общие требования к составу и свойствам воды
Состав и свойства воды |
Категория водопользования |
|
Хозяйственно-питьевое водоснабжение |
Рыбохозяйственные цели |
|
Взвешенные вещества |
Содержание вещества по сравнению с природным не должно увеличиваться более чем на 0,25 мг/дм3. Для водоемов, содержащих в межень более 30 мг/дм3 природных минеральных веществ, допускается увеличение их содержания до 5 %. Спуск взвешенных веществ со скоростью выпадения более 0,4 мм/с для проточных водоемов и более 0,2 мм/с для водохранилищ запрещен. |
|
Окончание табл. 1.1
Состав и свойства воды |
Категория водопользования |
|
Хозяйственно-питьевое водоснабжение |
Рыбохозяйственные цели |
|
Плавающие вещества |
На поверхности воды не должно быть пленок вещества и пятен масел, нефтепродуктов, жиров и других загрязняющих веществ и предметов |
|
Запахи, привкусы |
Вода не должна приобретать посторонних запахов, привкусов и сообщать их мясу рыб |
|
Окраска |
Не должна обнаружи-ваться в столбике 20 см |
Вода не должна иметь посторонней окраски |
Температура |
Летом в результате спуска сточных вод не должна повышаться более чем на 30 oС по сравнению со средней температурой воды самого жаркого месяца года за последние 10 лет |
Не должна повышаться по сравнению с естественной температурой водоема более чем на 50 oС при общем повышении не более чем до 20 oС летом и 5 oС зимой для водоемов, в которых обитают холодноводные рыбы, и более чем до 28 oС летом и 8 oС зимой для остальных водоемов |
Водородный показатель (pH) |
Не должен выходить за пределы 6,5 – 8,5 |
|
Растворенный кислород |
Не менее 4 мг/дм3 |
Не менее 6 мг/дм3 |
Биохимическое потребление кислорода (БПК) |
При t = 20 oС не должно превышать 3-6 мг/дм3 |
Значение БПКполн при 20 oС не должно превышать 3,0 мг/дм3 |
Ядовитые вещества |
Не должны содержаться в концентрациях, превышающих установленные нормативы, могущих прямо или косвенно оказывать вредное воздействие на человека и водные организмы |
|
Перечень веществ и допустимые концентрации вредных веществ в водоемах рыбохозяйственного назначения приведены в нормативном документе «Предельно допустимые концентрации и ориентировочные уровни воздействия веществ для воды, водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение».
