Основы экологической безопасности. Учебное пособие

вод в водные объекты, не должно превышать установленные НДВ.

Величины НДС определяются для всех категорий водопользовате­лей как произведение максимального часового расхода сточных вод на допустимую концентрацию загрязняющего вещества. При расчете условий сброса

сточных вод сначала определяется значение допусти­мой концентрации загрязняющего вещества, обеспечивающее норма­тивное качество воды в контрольных створах с учетом требований настоящей Методики, а затем определяется НДС согласно формуле

До Первой мировой войны считалось, что достаточно одной только механической очистки сточных вод. В ту пору из промышленности преобладала в основном металлургическая и горнорудная, поэтому

методом механической очистки относительно легко удавалось добить­ся осаждения взвешенных частиц.

Резюмируя, можно сказать, что даже в высокоразвитых индустри­альных странах сооружение канализационных и водоочистных соору­жений отстает от быстро возрастающего количества сточных вод, по­этому во всем мире отмечается повышение загрязнения воды и ухуд­шение биологических свойств загрязняемой почвы.

Разберем на примере очистку сточных вод, например, городской канализационной системы. Все, что попало в систему, называется ис­ходными сточными водами. Отходы или загрязнители первичных сто­ков делятся на следующие.

Коллоиды или органическое вещество – неживая органика экскре­ментов, волокон ткани и бумаги, живые организмы (патогенные и не­патогенные бактерии, редуценты). Этот материал не оседает, а остает­ся во взвешенном состоянии в воде.

Растворенные вещества. Это в основном биогенные вещества (со­единения азота, фосфора и калия из продуктов жизнедеятельности), обогащенные

на поверхность, где их снимают как сливки. Весь этот материал назы­вается ил-сырец. Вода после первичной чистки все еще содержит ка­кое-то количество органического вещества и почти все растворенные биогенные вещества.

Здесь функционирует сложная экосистема, включающая бактерии,

простейших и различных мелких червей и других прикрепленных к камням детритофагов. Они буквально выедают из протекающей воды все органическое вещество, включая патогенные вещества. Пройдя первичную очистку и капельные биофильтры, вода теряет около 90 % органических веществ.

Далее вода поступает во вторичные отстойники, где осаждаются детритофаги, т. е. активный ил, которые опять закачиваются в аэраци­онный резервуар. Системы вторичной очистки не устраняют рас-

Методы коагуляции и флокуляции широко применяются для очистки сточных вод предприятий химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной, легкой, текстильной и других отраслей промышленности.

Коагуляция (реагентный метод) – это процесс укрупнения дис- персных частиц за счет их взаимодействия и объединения в агрегаты. Коагуляция сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц и уменьшением

соли магния, шламовые отходы и отработанные растворы отдельных производств). В результате реакции коагулянта с солями, содержащи­мися в воде, образуются хлопья, которые при осаждении увлекают за собой взвеси и коллоидные вещества. Хлопья затем удаляются отстаи­ванием из нижней части аппарата.

дит образование хлопьев коагулянта. Для интенсификации образова­ния хлопьев гидроксидов алюминия и железа и снижения расхода коа­гулянтов используют флокулянты.

Сорбция – это процесс поглощения вещества из окружающей сре­ды твердым телом или жидкостью. Различают три вида сорбции: аб­сорбция – поглощение вещества всей массой жидкого сорбента; ад­сорбция – поглощение вещества поверхностным

слоем твердого или жидкого сорбента; хемосорбция – сорбция, сопровождающаяся хими­ческим взаимодействием сорбента с поглощаемым веществом.

Сорбционная очистка представляет собой один из наиболее эффек­тивных методов глубокой очистки от растворенных органических ве­ществ сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной, химической, нефтехимической, текстильной и других отраслей промышленности.

– сточные воды непрерывно пропускают через фильтр, загружен-

ный сорбентом.

– по организации процесса (периодического и непрерывного дей­ствия);

– по гидродинамическому режиму (аппараты вытеснения,

– по состоянию слоя сорбента (с неподвижным, движущимся, пульсирующим, перемешиваемым циркулирующим слоем);

Метод применяется для очистки сточных вод, содержащих ПАВ, нефть и нефтепродукты, жиры, масла, волокнистые

частицы. Процесс очистки состоит в образовании комплексов «частицы – пузырьки воз­духа», всплывании этих комплексов на поверхность жидкости с обра­зованием пенного слоя, содержащего загрязнения, и последующего удаления этого слоя с поверхности. Существуют различные способы флотационной обработки производственных сточных вод.

Напорная флотация позволяет очищать сточные воды с начальной концентрацией загрязнений 4 – 5 г/л и более. Очищенная вода насыща­ется в сатураторе воздухом под избыточным давлением 0,3 – 0,5 МПа. Продолжительность насыщения – 1 – 3 мин. Насыщенная воздухом вода направляется во флотационную камеру, где из нее выделяются пузырьки воздуха, которые взаимодействуют с загрязнителями и переводят их в слой пены на поверхности воды. Образующаяся пена удаляется в пено­сборник. Продолжительность флотации составляет около 20 мин.

Флотация с подачей воздуха через пористые материалы отличает­ся простотой аппаратурного оформления и относительно малыми рас­ходами

энергии. Воздух во флотационную камеру подается через мел­копористые пластины, трубы, насадки и другие барботажные устрой­ства, уложенные на дне камеры. Давление воздуха – 0,1–0,2 МПа, про­должительность флотации – 20–30 мин. Недостатком этого метода яв­ляется возможность зарастания и засорения пор, а также трудность подбора мелкопористых материалов.