5 курс 2 семестр / Охрана окружающей среды / uchebnoe_posobie_TiTZOS

Биологическаяочистка

Прио

чисткебытовыхстоковнаилучшиерезультатыдает

биологическийметод.

Вэтомслучаедляминеорганичализации

е-

скихзагрязнениспользуютаэробныеологическиейпр

оцессы,

осуществляемыепо ощьюикроорган.Биологическийзмов

е-

тодприменяюткаквусловиях

,пр иближенныхкестественным,так

ивспецбиоочистныхальныхсооружени.Впервслучаемзях

й-

ственно-бытовыестокиподнпаоютсялярош.Здесьсточныения

водыфильтруютсячерезпочвогрунтыприэтомпроходятбактер

и-

альнуюочистку.Напорошениялях

скапливаетсяогромноелич

е-

ствоорганическудобрений,чтоп зволяетвыращиватьхнаних

ы-

сокиеурожаи.

Сложнуюсистемубиологическойочисткизагрязненных

рейнскихводдляцелейводоснрядагородовстбженияразрны

а-

боталиприменяютголл.НРейнеандцы

пострнасоены

сные

станциифильтрамичастичночистки.Изрекивзакачиваетсяйда

внегл убокиеканаповерхвыречныхтеррас.Черезостьтолщу

алмотложенийвиальонафильтруется,пополыхгрунтовые

о-

ды.Грунтовыеводыподаютсяскважинамдопо

лнительную

очизаспоступаютемкувводопр.Очистныесооружениявод

решаютпроблемусохраненкачествапресныхводлиопряшь

е-

деленнойстадииразвитияэкономикиконкретныхгеографических

регионов.З

атемнаступамомен,когдаместныхгидроресурсов

уженехватдляразбавленияетвозрколичествасшегоочищенных

стоков.Тогданачинаетсяпрогрессзагрязнениегидроррующее

е-

сурсов,наступаетихкачеси .Крвеннощениет,навсгме х

станцияхочисткипомереростастоковвстаетпр

облемаразмещения

значительныхобъемовотфильтрованныхзагрязняющихвеществ.

Такимобр

аз,омчисткапромышлекоммустоковнальных

даетлишьвременнниерешместныхзадачохранывозагряд

з-

нения.

Кардинальныепутизащитыотзагрязненияразрушения

природноаквальныхс

опряженныхснимитерриторродных

и-

альныхкомплексовзаключаетсяуменьшилидажполнииом

прекращениисбрввоотработанныхдоемыса,втомчиочсле

и-

щенныхсточныхвод.Совершенствованиетехнолпр цегических

с-

совпостепеннорешэтизадачи.Наетвсе

большчислепр дпрм

ия-

тийприменяютзамкнутыйциклводообеспечения.Вэтомслучае

отработанныеводыпроходятлишьчастичнуюочистку,послекот

о-

роснованиймогутбытьиспользованырядеотраслейпром

ш-

ленн.Полноесуществлениетивсехмер,направл нны

хнапр

е-

кращениесбросовнечистреки,озерав тдохранилища,возмо

ж-

нотольковуслсложившихсявияхтерриториально

-

производственныхком.В лпроизводственныхделахксовко

м-

плексовдляорганизациизам

кнутогоциклаводоснабженияможно

испослоьзовать

жныетехнологическиесвязимеждуразли

чными

предприятиями.

Вбудущемочистсоорнбудутыесбрасыватьженияотр

а-

ботанныеводыводоемы,станутоднимизтехнологическихзв

е-

ньцезамкнутоговпиводообесп.Пртехникигр,тщчениясс

атель-

ныйучместных

гидрологических,физико

- иэкономико

-

географическихусловийприпланированииформитерровании

и-

ториально-производственныхкомплексовпозволяетпе

рспективе

обеспечитьколичественноекачестсохрансехзвеньевноение

круговопреснводы, еврайта

титьресурпреводснеиных

с-

черпа.Всчащедляпополнениямыересурпреводисполовных

ь-

зуютсядручастиг дросферы.Так,разработанадостаточноэ

ф-

фективнаятехнологияопресненморсквод.Техническипрхя

о-

блемаопресненияморскойводыреше.Одна

кодляэтоготребуе

т-

сямногоэнергии,поэтомуопресноченьаяводаещедорога.

Значительнодешевлеопреснятьсолоноватыеподземныеводы.С

помощьюгелиоустановокэтидыпресняютнаюгеСША,нате

р-

риторииКалмы,вКраснодарскомии,раеВолгоградской

области.

Намеждуконферепоародпроблводныыхцияхесурсовмам

обсуждаютсявозможнопереброскипреводы,законсервирнойти

о-

ваннойвидеайсбергов.

Впепредложилвыеиспользайсбергивоядоснабжвать

е-

ниязасушливыхрайоновземногошараамериканск

ийгеографии

н-

женерДжонАйзекс.ПоегопротбереговктуАнтарктидыайсбе

р-

гидолжтраныспортировсудамихолодноеПерутечанскоеться

е-

ндалееи посистеметеч

енийкберегамКалифорнии.Здесьони

прикберегурепляются,ипреснв,одбразующаяся

ритаянии,

будетподаватьсятрубамнаматерик.Причёмзасчётконденсации

нахолподнойверхностиайсберговколичествопреснойды

а-

жетсяна25%большим,чемсодержитсявних

амих.

Приобнаружвпитьводевойсколькихниихимиче

ских

веществ,отно

сящихсяк1

2классамопасностинормируе

мыхпо

санитарно-токсикологичепризнакувредности,суммаотношкому

е-

нийобнаружконцентрных

ацийкаждизнихвводеквего

личине

егоПДКнедолжнабытьбольше1Расчетведется. поформуле:

,

гдеС

1,С 2,С n - концентрациндивидуальныххим ческих

веществи1класса2 опаснос:факт, ( )тидоп.доп(ческая

у-

стимая).

Благоприятныеорганол

ептическиесвойствадыпр де

ля-

ютсяеесоответствиемнорм

ативам,указа. блнным1.

Таблица1.

По-

Едизмницы

ерения

Нормати-

казатели

вы,

неболее

За-

баллы

2

пах

При

-"-

2

вкус

Цве

градусы

20 (35) *

тность

Мут

ЕМФединицы( мутности

2,6 (3,5) *

ность

поформаз

ину)илимг/по(ка

о-

1,5 (2)*

лину)

Примечание.

*Величина,указаннаявскобках,можетбытьус поановлена

постановлениюГлавногогосуд нирствеарнного

оговрачапосоот

ветствующей

территориидляконкретнойсистемыводоснабженияосно

ванииоценкисанита

р-

но-эпидемиологобствнановкиселенномпунктепримеческойтехноляемой

о-

гиивод оподготовки.

Недопускаетсяпри

сутствпитьевойводеразличимыхиен

е-

вооружеглазомводоргннымых

анизмовповерхпленки. остной

Радиационнаябезопасностьпитьевойдыпрееделяется

соответствнорматпоказиемвам

телямобщей

- ив - активно-

сти,представленнымтабл. 2.

Таблица 2. Норматбезопасноститьевойоды

Показатели

Еди

Нор

Пока-

ницызм

е-

мативы

зательвре

дно-

рения

сти

Общая

-

Б

0,1

ради-

радиоактивность

к/л

ац.

Общаяв

-

Б

1,0

-"-

радиоактивность

к/л

Идентпрификсутствующихводерадц онуклидовя

измерениеихиндиви

дуальныхконцентрацийпроводитсяпри

е-

вышениинормативактивностиобщей.Оцеб кааруженных

концентрацийпровсоответствдитсягигиеннормическими

а-

тивами.

ВсоотвФетствиидеральнымзакономО«санитарно

-эпи-

демиологическомблагопонасе учии

ения»закачеспитьевойвом

водыдолженосущегосудтвлятьсяарственный

итарно-

эпидемиологическнадзпроирконтрользводственный.

Производстконтролькачествапитенныйевойдыбес

-

печиваетсяиндивидуальпредприлюридическимнимателемым

лицом,

осуществляющэксплуатациюсистемыводоснам

бжения,по

рабочейпрограмме.

Индивипредилуальныйпрюридическоелицо, матель

осущеэкствляющееплуат

ациюсистемыводо,в оответнабжения

-

ствиирабочейпрограммойпостоянноконтролирует

ачество

ды

вм естахводозабора,передпоступленираспрсеть, д млительную

атакжевточкахводора

зборанаружнойивнутреннейводо

-

проводнойсети.

Производстконтролькачествапитодыенныйревой

с-

пределитводопроводитсянойсетильнпомикробиой

-

логическим иорганолептическимпоказачас,указанелямотой

ной

втабл. 3.

Таблица3

. Контролькачествапитьевойводы

Количествообслуживаемого

Количествопроб

населения, тыс.человек

месяц

до10

2

10-20

10

20-50

30

50-100

100

более100

100+1пробанака

ж-

дыетыс5.чел

овек,

свыше100тыс.нас

е-

ления

Методы очисткивоздухаотвредных

газообразныхпр

имесей

Внастоящеевремяразработаноиопробв мывано

ш-

ленностибольшоеколразличныхчесмеочиствоодгазовтки

техническихзагрязнений: NOx, SO2, H2

S, оксидаNH3,углерода

различныхнеорганическихвеществ.

Абсорбционныйметод

.

Абсорбцияпредставляетсобойпроцессрастворениягазоо

б-

разногокомпонентавжидкомрастворителе.Абсорбционныесист

е-

мыразделяютнаневодныеи .Вовто

ромслучаепр

именяют

обычномалолетучиеорганическиежидко.Жидкостьтипользуют

дляабсорбциитолькоодразженпроводятеерегенерацию,

выделзагрвчистомяязнитвиде.Сходнократнымемыльиспол

ь-

зованиемпоглотителяприменяюттехслучаях,ког

даабсорбция

приводитнепосредственнокполучениюготовогопродуктаили

о-

лупродукта.Вкачествепримможноров

азвать:

1. получениеминеральныхкислотабсорбция( SO

3

впроизводстве

сернойкисл,абсорбцияоксидовтыазотапроизводствеазотной

кислоты);

2. получсолабсорбция( ениеоксидовйазотащелочнымираствор

а-

мисполучениемнитрит

-нитратныхщелок,абсорбцияв днымив

растворамиизвестиилиизвестнякаполучениемсул

ьфатакальция);

3. другихвеществабсорбция( NH

3 воддляполученияйамм

иачной

водыидр.).

Схемысмногократнымиспользованиемпоглотителяци(

к-

лическиепроцессы)распространенышире.Ихприменяютдляула

в-

ливанияуглеводородов,очисткиотSO

2 дымовыхгазТЭС, чис

т-

кивеносероводортгазовжелезнода

-содовымметполучдом

е-

ниемэл

ементарнойсерымоноэтаноламиновой, очисгазовки

CO2 вазотнойпромышленн

ости.

Взависимповерхностиотспоссозданиябасоприко

с-

новенияфазразличаютповерхн,барботажныеираспылстн

ива-

ющиеабсорбционныеаппараты.

Впервойгруппеаппаратов

поверхносконтакмеждутаью

фазамиявляетсязеркаложи

дкостиилиповерхностьтекучейпленки

жидк.Сюдажеотстинасадочныеятабсорбенты,вк

оторых

жидкстекаетповерхстьзагруженнойв насадкиихосизтел

различнойформы.

Вовторойгруппеабс

орбентповерхностьк увелнтакта

и-

чиваетсяблагодаряраспред

елениюпотоковгазажидкостьвиде

пузыист.Барботажьковуйосуществляютпутемпропу

сканиягаза

череззаполненныйжидкостьюапплибовппаратахколонного

типастарелкамиразли

чнойфор

мы.

Втретьейгруппеповерхносконтактасоздаетсяпу емь

распыленияжидковмасгаза.Поверхностьтиконтактаиэффе

к-

тивнпрвцеломстьцессаопределяетсядисперсностьюраспыле

н-

нойжидкости.

Наибольшеераспр лучилинасстрапдочные(нение

о-

верхностные)ибарботтарельчатыеабсорберыжные.Дляэффе

к-

тивногопримеводныхабсорбциениясредудаляемконныхй

м-

понентдолженхорастворятьсяошоабсорбционнойсредечасто

химичевзаимодействоватьки

одой,как,напри, очисткемер

газовотHCl, HF,

NH3, NO2.Дляабсорбциигазовменьшейраств

о-

римостью(SO

2, Cl2, H2S)используютщелочныерастворынаосн

ове

NaOHилиCa(OH)

2.Добавкихимическихреагентоввомногихсл

у-

чаяхувеличиваютэффективнабсорбцииблагпротекдарясть

анию

химическихреакцийвпле

нке.Дляочисгазовуглеводтки

ородов

этотметоднапрактикеиспользуютзначиреже, обуслльно

в-

лено,преждевсего,высокойстоимабсорбентов.Общимистью

е-

достаткамиабсорбционныхметодовявляетсяобразов

аниежидких

стокигромозв

дкостьаппаратур

ноформленияго.

Адсорбционныйметод

.

Адсорбционнметодявляютсяоднимизсамраспрыйх

о-

странсредствзащитынныхво

здушногобассейнаотзагрязнений.

ТольковСШАвведеныиуспешноэксплуатируютсядесяткитысяч

адсорбционсистем.Основнпромышленхми

нымиадсорбентами

являютсяактивируг, лиожныексидваннимпрыегнирова

н-

ныесорбенты.АктивированныйугольАУ()нейтраленпоотнош

е-

ниюкнеполярными молекуламадсорбируемыхсоедин

е-

ний.Онменеесел,чеммногиективендругсорбенты,явля

ется

одизнеим,принодлягработыиходныхвовлажныхгазовыхп

о-

токах.Активированугольиспользуют,частности,дляочисткиый

газовотдурнопахнущихвеществ,рекупер

ациирастворителей.д.

ОксидныеадсорОА() бладаютболееентывысокойле

к-

тивностьюпоотношениюкполярныммолекуламвсилусобстве

н-

ногоне днородногораспрэледеленияктрическогопотенци

ала.Их

недостаткомявляетсяснижениеэффективностиприсутстввл

и

а-

ги.КкласОАотносятсиликагу

ели,синтцетические,олитыксид

алюминия.

Можновыделитьследующиеосновныесп ущестобы

в-

ленияпроцессовадсорбционнойочистки:

1. Послеадсорбцдесорбциюпроводятизвлекаютуловле

нные

комдляпонентывторногоиспольз.Такимоулсобомвания

в-

ливаютразличныерастворители,сероуглерод

проискузводстве

с-

стволоконенныхиряддр

угихпримесей.

2. Послеадсорбцпримесинеут ,аподвергаютлзируюттерм

и-

чесиликаталитическомудожиган.Этотспосприоюмбу

еняют

дляочисткиотходящихгазовхимико

-фармацевтическихлакокр

а-

сочныхпредпри

ятий,пищевойпромышленностирядадругих

о-

изводств.Даннаяразновидностьадсорбционнойочисткиэконом

и-

ческиоправдаприн козкихнцентрацияхзагря

зняювещихеств

иили()многокомпонентныхзагрязн

ителей.

3. Почисткислеадсорберегенерируют,

подвергают,напр

и-

мер,захоронениюилисжиганиювместепрочнохемосорбирова

н-

нымзагрязнителем.Этотспособпригодениспользованиидеш

е-

выхадсорбентов.

Длядесорбциипр месейспользуютнагреваниеадсорбента,

вакуумиро,продувкуинертнымгазом, ание

ытеснениепримесей

болеелегкоадсорбирующимсявеществом,например,водяным

а-

ром.Впослврособоедмявнееиманиеуделяютдесорбциипр

и-

месейпутемвакуумирования,приэтомчастохудалегкотс

и-

лизировать.

Дляпроведенияпроцессовадсорбцииразрабо

танаразноо

б-

разнаяаппаратура.Наиболеераспроадсорберынептранены

о-

движнымслоегрануисотовлиадсрованного.Непррбента

е-

рывнпрадсорбциицессовстьрегенерацииадсорбентаобеспеч

и-

ваетсяприменением

ппаратовскипящимслоем.

Впоследниегод

ывсеболееширокприменениеолучают

волокнистыесорбционно

-активныематериалы.Малоотличаясь

гранулироваадсорбепосвоимемкостнымхарактеристтовных

и-

кам,онизначительнопревосхихпорядудрпоказателейдятгих.

Например,ихотл

ичаетболеевысо

химическаятермическая

стойкость,однородностьпористойструктуры,зн

ачительныйобъем

микропболеевыскоэффициркиймассопередачив(10нт

-100

разбольше,чемусор

бционныхматери)Уст. ,вкоторыханловки

используютволокниматериалы,занстыея

имаютзначительно

меньшуюплощадь.Масадсоприиспользованиибентаволокн

и-

стыхм

атериаловменьше,чемприиспользованииАУ15

-100р,аз

массаппаратав10раз.Сопротивл

ениеслоянепревышаетприэтом

100Па.

Повыситьтехнико

-экономическиепоказате

лисуществу

ю-

щихпроцессудаетсятакжепутптимальнойов организациист

а-

диидесорбции,например,засчетпрограммированногоподъема

температуры.

Следуотметитьэффективностьочиснаактивироваки

н-

ныхугляхсотовойячеистой( )структуры,обладающихулучш

енны-

миг дравлическхарактерист.Такиесорбентым миками

огутбыль

получнанопределеннысениемкомпорошкомАУзицийныха

вспененнуюсинтетичесмолуиливспенивмесикуюзаданиемн

о-

госо,содержащейтаваАУ,такжевыжиганиемнаполнителяиз

смеси,

включающейАУвместесосвязу

ющим.

Ещеоднимнаправлусовеадсорбциоршенствованиянием

н-

ныхметодовочисткиявляетсяразработкановыхмодификаций

д-

сорбентов – силицекагелей,олитбладающихповтеышенной

р-

мическоймеханипро.Однакочностьюескойгид

рофильностьэтих

адсорбензатрудняовихприм. енениет

Наибольшеераспр лучилиадсорбцстраненм ионные

е-

тодыизвлеченияотходящихгазовраств, числмрителей

хлорорганических.Этосвязановысокойэффективностьюпр

оцесса

очисткигазов(95

-99 %),отсутствиемхимическихреакцийобраз

о-

ваниявторичныхзагрязнител,быстройокупарекупермостьюй

а-

ционныхустановокобычно( 2

-3благодаря) повторномуи

с-

пользованиюрастворитдлительнымдо(10)срокомлейслу

ж-

быАУ.Ведутсяактивныер

аботыпоа

дсорбционномуизвлечению

изгазовоксерыиазд.отав

Адсорбциометодыявляютсяоднимизсамыхраспрные

о-

страненныхвпромышленностисп собовчисткигазов.Их

е-

нениепозволяетвернутьпроизводстворядценныхсоедин

ений.

Приконцентрацияхпримесей

вгазахболее2

-5мг/м³,очисткаок

а-

зывдаржетсянтабел

ьной.Оснедостатоковнойадсорбционного

методазаключавбольшойэнется

ргоемкостистаддесорбциий

последующегоразделения,чтозначительноосложняегоприметн

е-

ниедлямног

окомпонентныхсмесей

.

Термическоедожигание

.

Дожиганиепредставляетсобметодобезвреживанияйгазов

путемтер окисленияическогоразличнвредныхвеществ,гла

в-

нымобразоморганич,впрактическибезвреских

дныхилименее

вредных,преимущественноСО2Н2О.Обычныетемп

ературыд

о-

жиганиядлябольшинствасоединенийлежатинтервале750

-1200

°CПримен. термеическихдтниеожиганиядпозв

оляетдостичь

99%-ночисткийгазов.

Прирассмотрениивозможностицелесообразноститерм

и-

ческогообезврежнеобходимоуч ваниятывать

характеробразу

ю-

щихсяпродуктовгорения.Продуктысжиганиягаз,содев

ржащих

соединениясеры,галогенпрев,фосфора,могуттосходить

к-

сичностиисходныйгазовыйвыброс.Вэтомслучаенеобходима

о-

полниточистка.Термическоельнаядожиганиевесьмаэфф к

тивно

приобезвреживаниигаз,содержатоксичныевеществавихде

твердыхвключ

енийорганическогопроисхождениясажа(,частицы

углерода,древеснаяпыльит..).

Важнейшимифакторами,определяющимицелесообразность

термическогообезвреживания,

вляются затратыэнергиитопл( ) ва

дляобеспечениявысокихтемперзонереакции,калорийностьтур

обезвпрежива,имесейвозможнпр мыхдварительногоп сть

о-

греваочищаемгаз.Повышениеконцентрациихдожигаемых

примесейведеткзначительснижерасходатониюму

плива.Во

т-

дельныхслучаяхпроцессможетвавтотермическомекать

е-

жиме,т..рабочрежподдерживаетсяймтолькозасч пла

е-

акциигл

убокогоокислевредныхприприям сейдварительного

подогреваисходнойсм

есиотхобезвреженнымидящимигазами.

Принциптрудностьприспользованииальнуютермич

е-

скогодожиганиясоздаетобразвтозагрязнителейричныхвание,

а-

кихкако азотасиды,хлор, SO

2 идр.

Терметодыическиешипрокоименяютсядлячисткио

т-

ходящихгазот вксичныхг

орючихсоединений.Раз

работанныев

последниегодыустандожиганиятлвкикомпакчаются

тностьюи