Сточные воды. Сточные воды энергетических предприятий Методы очистки промышленных стоков

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Контрольная работа

По Отраслевой экологии

Вариант 3

1. ОБРАЗОВАНИЕ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ И ОТХОДОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ

1.1 Технологические процессы и оборудование - источники образования выбросов

сточный промышленный выброс загрязнение

Современное машиностроение развивается на базе крупных производственных объединений, включая заготовительные и кузнечные цехи, термической обработки, механической обработки, цехи покрытий и крупное литейное производство. В состав предприятия входят испытательные станции, ТЭЦ и вспомогательные подразделения. Используются сварочные работы, механическая обработка металла, переработка неметаллических материалов, лакокрасочные операции.

Литейные цехи.

Наиболее крупными источниками пыле- и газовыделений в атмосферу в литейных цехах являются: вагранки, электродуговые и индукционные печи, участки складирования и переработки шихты и формовочных материалов, участки выбивки и очистки литья.

В современных чугунолитейных цехах в качестве плавильных агрегатов применяют водоохлаждаемые вагранки закрытого типа, индукционные тигельные печи повышенной и промышленной частоты, дуговые печи типа ДЧМ, установки электрошлакового переплава, вакуумные печи различных конструкций и т.п.

Выбросы загрязняющих веществ при плавке металлов зависят от двух составляющих:

состава шихты и степени ее загрязнения;

от выбросов самих плавильных агрегатов в зависимости от используемых видов энергии (газ, кокс и т.п.) и технологии плавки.

По вредному воздействию на человека и окружающую среду пыль делят на 2 группы:

минерального происхождения;

аэрозоли паров металлов.

Высокую опасность представляют собой пыли минерального происхождения, содержащие диоксид кремния (), а также оксиды хрома (VI) и марганца, которые являются канцерогенными веществами.

Мелкодисперсная пыль является аэрозолью. По степени дисперсности аэрозоли делятся на 3 категории:

грубая: 0,5 мкм и более (визуально);

коллоидная: 0,05 - 0,5 мкм (с помощью приборов);

аналитическая: менее 0,005 мкм.

В литейном производстве имеют дело с грубой и коллоидной аэрозолями.

Диоксид кремния вызывает развитие силикоза, заболевание является профессиональным в формовочном отделении литейного цеха.

Ряд металлов вызывает «литейную лихорадку» (Zn, Ni, Cu, Fe, Co, Pb, Mn, Be, Sn, Sb, Cd и их оксиды). Некоторые металлы (Cr, Ni, Be, As и др.) обладают канцерогенным действием, т.е. вызывают раковые заболевания органов.

Многие металлы (Hg, Co, Ni, Cr, Pt, Be, As, Au, Zn и их соединения) вызывают аллергические реакции организма (бронхиальную астму, некоторые заболевания сердца, поражения кожи, глаз, носа и др.). В табл. 1 представлены ПДК для ряда металлов.

Таблица 1 - Предельно допустимые концентрации металлов

Модификации вагранок различаются типом дутья, видом используемого топлива, конструкцией горна, шахты, колошника. Это определяет состав исходных и конечных продуктов плавки, а следовательно, количество и состав отходящих газов, их запыленность.

В среднем при работе вагранок на каждую тонну чугуна приходиться 1000 м3 выбрасываемых в атмосферу газов, содержащих 3...20 г/м3 пыли: 5...20 % оксида углерода; 5... 17 % углекислого газа; до 2 % кислорода; до 1,7 % водорода; до 0,5 % сернистого ангидрида; 70...80 % азота.

Значительно меньшее количество выбросов из вагранок закрытого типа. Так, в дымовых газах отсутствует окись углерода, а к.п.д. очистки от взвешенных частиц достигает 98.. .99 %. В результате обследования вагранок горячего и холодного дутья был установлен диапазон значений дисперсного состава пыли в ваграночных газах.

Ваграночная пыль отличается широким спектром дисперсности, но основу выбросов составляют высокодисперсные частицы. Химический состав ваграночной пыли различен и зависит от состава металлозавалки, шихты, состояния футеровки, вида топлива, условий работы вагранки.

Химический состав пыли в процентах от массовой доли: SiO2 - 20 -50%; CaO - 2 - 12 %; A2O3 - 0.5 - 6%; (FeO+F2O3) - 10 -36 %; C - 30 - 45%.

При выпуске чугуна из вагранки в заливочные ковши выделяется 20 г/т графитовой пыли и 130 г/т оксида углерода; из других плавильных агрегатов вынос газов и пыли менее значителен.

В процессе эксплуатации газовой вагранки (ГВ) выявлены следующие их преимущества перед коксовыми вагранками:

возможность стабильно выплавлять чугуны широкого диапазона с различным содержанием С и низким содержанием S, в том числе и ЧШГ;

выплавленный чугун имеет перлитную структуру с большой
дисперсностью металлической матрицы, обладает меньшим эвтектическим зерном и величиной графитных включений;

механические свойства чугуна, полученного в ГВ, выше; его чувствительность к изменению толщины стенки меньше; обладает хорошими литейными свойствами при явной тенденции к уменьшению суммарного объема усадочных пустот и преобладанию концентрированной усадочной раковины;

в условиях трения со смазкой чугун имеет большую износостойкость;

выше его герметичность;

в ГВ возможно применять до 60% стального лома и иметь температуру чугуна до 1530°С 3,7...3,9%С;

одна ГВ может работать без ремонта 2... 3 недели;

экологическая ситуация при переходе с кокса на природный газ изменяется: выделение пыли в атмосферу уменьшается в 5-20 раз, содержание СО - в 50 раз, SO2 - в 12 раз.

Сравнительно большой выход технологических газов наблюдается при плавке стали в электродуговых печах. В данном случае состав газов зависит от периода плавки, марки выплавляемой стали, герметичности печи, способа газоотсоса и наличия кислородной продувки. Принципиальными преимуществами плавки металла в электродуговых печах (ЭДП) являются невысокие требования к качеству шихты, к размерам и конфигурации кусков, что снижает стоимость шихты, высокое качество выплавленного металла. Расход энергии колеблется от 400 до 800 кВт-ч/т, в зависимости от размеров и конфигурации шихты, необходимой температуры жидкого металла, его химсостава, стойкости огнеупорной футеровки, метода рафинирования, типа установок для пыле- и газоочистки.

Источники выделений при плавке в ЭДП можно разделить на три категории: шихта; выбросы, образующиеся в процессе плавления и рафинирования; выбросы при выпуске метала из печи.

Отбор проб пылевыделений из 23 ЭДП в США и их анализ активационным и атомно-адсорбционным методами на 47 элементов показал наличие в них цинка, циркония, хрома, железа, кадмия, молибдена и вольфрама. Количество других элементов было ниже предела чувствительности методов. По данным американских и французских изданий количество выделений из ЭДП колеблется от 7 до 8 кг на тонну металлической шихты при нормальном ведении плавки. Есть сведения, что эта величина может возрастать до 32 кг/т, в случае загрязненной шихты. Отмечается линейная зависимость между скоростями выделения и обезуглероживания. При выгорании 1% С в минуту выделяется 5 кг/мин пыли и газа на каждую тонну обрабатываемого металла. При рафинировании расплава железной рудой количество выделений и время, в течение которого происходит это выделение, заметно выше, чем при рафинировании кислородом. Поэтому с экологической точки зрения при установке новых и реконструкции старых ЭДП целесообразно предусматривать продувку кислородом для рафинирования металла.

Отходящие газы из ЭДП в основном состоят из монооксида углерода, образующегося в результате окисления электродов и удаления углерода из расплава при продувке его кислородом или добавке железной руды. Каждый м3 кислорода формирует 8-10 м3 отходящих газов, и в этом случае 12-15 м3 газов должно пройти через систему очистки. Наивысшая скорость выделения газов отмечается при продувке металла кислородом.

Основной составляющей пыли при плавке в индукционных печах (60 %) являются окислы железа, остальное - окислы кремния, магния, цинка, алюминия в различном соотношении в зависимости от химического состава металла и шлака. Выделяемые при плавке чугуна в индукционных печах частицы пыли имеют дисперсность от 5 до 100 мкм. Количество газов и пыли в 5...6 раз меньше, чем при плавке в электродуговых печах.

Таблица 2 - Удельное выделение загрязняющих веществ (q, кг/т) при выплавке стали и чугуна в индукционных печах

При литье, из формовочных смесей под действием теплоты жидкого металла, выделяются: бензол, фенол, формальдегид, метанол и другие токсичные вещества, которые зависят от состава формовочных, смесей, массы и способа получения отливки и других факторов.

От участков выбивки на 1 м2 площади решетки выделяется 46 - 60 кг/ч пыли, 5 - 6 кг/ч СО, до 3 кг/ч аммиака.

Значительные выделения пыли наблюдаются на участках очистки и обрубки литья, участке приготовления и переработке шихты, формовочных материалов. На стержневых участках - средние газообразные выделения.

Кузнечно-прессовые и прокатные цехи.

В процессах нагрева и обработки металла в кузнечно-прессовых и прокатных цехах выделяется пыль, кислотный и масляный аэрозоль (туман), оксид углерода, диоксид серы и др.

В прокатных цехах выброс пыли составляет приблизительно 200 г/т проката. Если применяется огневая зачистка поверхности заготовки, то выход пыли возрастает до 500 - 2000 г/т. При этом, в процессе сгорания поверхностного слоя металла образуется большое количество мелкодисперсной пыли, на 75 - 90% состоящей из оксидов железа. Для удаления окалины с поверхности горячекатанной полосы применяют травление в серной или соляно кислоте. Среднее содержание кислоты в удаляемом воздухе составляет 2.5 - 2.7 г/м3. Общеобменной вентиляцией кузнечно-прессового цеха в атмосферу выбрасываются оксиды углерода и азота, диоксид серы.

Термические цехи.

Воздух, выбрасываемый из термических цехов, загрязнен парами и продуктами горения масла, аммиаком, цианистым водородом и другими веществами поступающими в систему вытяжной вентиляции от ванн и агрегатов для термообработки. Источниками загрязнения являются нагревательные печи, работающие на жидком и газообразном топливе, а также дробеструйная и дробеметная камеры. Концентрация пыли достигает 2 - 7 г/м3.

При закалке и отпуске деталей в масляных ваннах в отводимом от ванн воздухе содержится до 1% паров масла от массы металла.

Цехи механической обработки.

Механическая обработка металлов на станках сопровождается выделением пыли, стружки, туманов (капли жидкости размером 0.2 - 1.0 мкм, дымы - 0.001 - 0.1 мкм, пыль - > 0.1 мкм). Пыль, образующаяся в процессе абразивной обработки, состоит на 30 - 40% из материала абразивного круга и на 60 - 70% из материала обрабатываемого изделия.

Значительные выделения пыли наблюдаются при механической обработке древесины, стеклопластиков, графита и других неметаллических материалов.

При механической обработке полимерных материалов одновременно с пылеобразованием могут выделяться пары химических веществ и соединений (фенол, формальдегид, стирол), которые входят в состав обрабатываемых материалов.

Сварочные цехи.

Состав и масса выделяемых вредных веществ зависит от вида и режимов техпроцесса, свойств применяемых материалов. наибольшие выделения вредных веществ характерны для процесса ручной электродуговой сварки. При расходе 1 кг электродов в процессе ручной дуговой сварки стали образуется до 40 г пыли, 2 г фтористого водорода, 1.5 г оксидов С и N, в процессе сварки чугунов - до 45 г пыли и 1.9 г фтористого водорода. При полуавтоматической и автоматической сварке масса выделяемых вредных веществ < в 1.5 - 2.0 раза, а при сварке под флюсом - в 4-6 раз.

Анализ состава загрязнений, выбрасываемых в атмосферу машиностроительным предприятием показывает, что кроме основных примесей (СО, SO2, NOx, CnHm, пыль) в выбросах содержатся и другие токсичные соединения, которые почти всегда оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду. Концентрация вредных выбросов в вентиляционных выбросах часто невелика, но из-за больших объемов вентиляции воздуха валовые количества вредных веществ весьма значительны.

1.2 Количественные характеристики выбросов от основного технологического оборудования. Расчет экологического налога

Качественными характеристиками выбросов загрязняющих веществ являются химический состав веществ и класс их опасности.

К количественным характеристикам относятся: валовый выброс загрязняющих веществ в тоннах в год (QB), значение максимального выброса загрязняющих веществ в граммах в секунду (QМ). Расчет валового и максимального выбросов проводят при:

Оценке воздействия на окружающую среду;

Разработке проектной документации на строительство, реконструкцию, расширение, техническое перевооружение, модернизацию, изменение профиля производства, ликвидацию объектов и комплексов;

Инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

Нормировании выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

Установлении объемов разрешенных (лимитируемых) выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

Контроле за соблюдением установленных норм выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;

Ведении первичного учета о воздействии на атмосферный воздух;

Ведении отчетности о выбросах загрязняющих веществ;

Исчислении и уплате экологического налога;

При выполнении иных мероприятий по охране атмосферного воздуха.

Расчет ведется в соответствии с руководящим документом "Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух при горячей обработке металлов" - РД 0212.3-2002. РД разработан лабораторией "НИЛОГАЗ" БГПА, утвержден и введен в действие постановлением Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды РБ № 10 от 28 мая 2002 г.

РД предназначен для выполнения ориентировочных расчетов ожидаемых выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от основного технологического оборудования предприятий отрасли. В основу расчета положены удельные выбросы загрязняющих веществ от единицы технологического оборудования, планируемые или отчетные показатели основной деятельности предприятия; нормы расхода основных и вспомогательных материалов, графики и нормо-часы работы оборудования, степень очистки пылегазоочистных установок. РД позволяет осуществлять годовое и перспективное планирование объемов выбросов, а также намечать пути их сокращения.

2. ОБРАЗОВАНИЕ ПРИМЕСЕЙ СТОЧНЫХ ВОД

2.1 Общие сведения

Запасы воды на планете колоссальны - около 1,5 млрд км3, однако объем пресных вод составляет немногим > 2%, при этом 97% их представлено ледниками в горах, полярными льдами Арктики и Антарктики, которая не доступны для использования. Объем пригодных для применения пресных вод составляет 0,3% от общего запаса гидросферы. В настоящее время населением мира ежесуточно потребляем 7 млрд.т. воды, что соответствует количеству полезных ископаемых, добываемых человечеством за год.

С каждым годом потребление воды резко увеличивается. На территории промышленных предприятий образуется сточные воды 3-х типов: бытовые, поверхностные, производственные.

Хозяйственно-бытовые сточные воды - образуются при эксплуатации на территории предприятий душевых, туалетов, прачечных и столовых. Предприятие не отвечает за количество данных сточных вод и направляет их на городские станции очистки.

Поверхностные сточные воды образуются в результате смывания дождевой поливочной водой примесей, скапливающие на территории, крышах и стенах производственных зданий. Основными примесями этих вод являются твердые частицы (песок, камень, стружки и опилки, пыль, сажа, остатки растений, деревьев и т.п.); нефтепродукты (масла, бензин и керосин), используемый в двигателях транспортных средств, а так же органических и минеральных удобрений, используемых в заводских скверах и цветниках. Каждое предприятие отвечает за загрязнение водоемов, поэтому необходимо знать объем сточных вод данного типа.

Расход поверхностных сточных вод рассчитывается в соответствии со СН и П2.04.03-85 «Нормы проектирования. Канализация. Наружные сети и сооружения» по методу предельной интенсивности. Для каждого сечения водостока расчетный расход определяют по формуле:

где - параметр, характеризующий интенсивность осадков в зависимости от климатических особенностей местности, где расположено предприятие;

Расчетная площадь стока.

Площадь территории предприятия

Коэффициент зависящий от площади;

Коэффициент стока, определяющий в зависящий от проницаемости поверхности;

Коэффициент стока, учитывающий особенности процессов сбора поверхностных сточных вод и движения их в лотках и коллекторах.

Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в технологических процессах. Их количество, состав, концентрация примесей определяется типом предприятия, его мощностью, видами используемых технологических процессов. Для покрытия нужд водопотребления предприятиями области производится забор воды из поверхностных источников предприятиями промышленности и теплоэнергетики, сельскохозяйственными объектами водопользования, в основном на цели орошения.

В хозяйстве Республики Беларусь используются водные ресурсы рек: Днепр, Березина, Сож, Припять, Уборть, Случь, Птичь, Уть, Немыльня, Терюха, Уза, Виша.

Из артезианских скважин забирается приблизительно 210 млн. м3/ год, причем вся эта вода - питьевая.

Общий объем сточных вод образует за год около 500 млн. м3. Около 15% стоков являются загрязненными (недостаточно очищенными). В Гомельской области загрязнено около 30 рек и речек.

Особые виды промышленного загрязнения водоемов:

1) тепловое загрязнение, обусловленное выпуском тепловых вод от различных энергетических установок. Тепло, поступающее с нагретыми сбросными водами в реки, озера и искусственные водохранилища, оказывает существенное влияние на термический и биологический режим водоемов.

Интенсивность влияния теплового загрязнения зависит от t нагревания воды. Для лета выявлена следующая последовательность воздействия температуры воды на биоценоз озер и искусственных водоемов:

при t до 26 0С не наблюдается вредного воздействия

свыше 300С - вредное воздействие на биоценоз;

при 34-36 0С возникает летальные условия для рыб и др. организмов.

Создание различных охладительных устройств для сброса вод тепловых электростанций при огромном расходе этих вод приводит к значительному удорожанию строительства и эксплуатации ТЭС. В связи с этим изучению влиянию теплового загрязнения уделяется большое внимание. (Владимиров Д.М., Ляхин Ю.И., Охрана окружающей среды ст. 172-174);

2) нефть и нефтепродукты (пленка) - разлагаются за 100-150 дней при благоприятныхных условиях;

3) синтетические моющие средства - трудноудалимы из стоков, увеличивают содержание фосфатов, что ведет к увеличению растительности, цветению водоемов, истощению кислорода в водной массе;

4) сброс Zu и Cu - не удаляются полностью, а меняются формы соединения и скорость миграции. Только за счет разбавление можно снизить концентрацию.

Вредное воздействие машиностроения на поверхностные воды обусловлено большим водопотреблением (около 10 % общего водопотребления в промышленности) и значительным загрязнением стоков, которые подразделяются на пять групп:

с механическими примесями, в том числе и гидроксидами металлов; с нефтепродуктами и эмульсиями, стабилизированными ионогенными эмульгаторами; с летучими нефтепродуктами; с моющими растворами и эмульсиями, стабилизированными неионогенными эмульгаторами; с растворенными токсичными соединениями органического и минерального происхождения.

На первую группу приходится 75 % объема сточных вод, вторую, третью и четвертую - еще 20 %, пятую группу - 5 % объема.

Основным направлением в рациональном использовании водных ресурсов являются оборотное водоснабжение.

2.2 Сточные воды машиностроительных предприятий

Литейные цехи. Вода используется на операциях гидравлической выбивки стержней, транспортировки и промывки формовочной земли в отделения регенерации, на транспорт отходов горелой земли, при орошении газоочистного оборудования, охлаждении оборудования.

Сточные воды загрязняются глиной, песком, зольными остатками от выгоревшей части стержней смеси и связующими добавками формовочной смеси. Концентрация этих веществ может достигать 5 кг/м3.

Кузнечно-прессовые и прокатные цехи. Основными примесями сточных вод, используемых для охлаждения технологического оборудования, поковок, гидросбива металлической окалины и обработки помещения, являются частицы пыли, окалины и масла.

Механические цехи. Вода используемая для приготовления смазочно-охлаждаемых жидкостей, промывки окрашиваемых изделий, для гидравлических испытаний и обработки помещения. Основные примеси - пыль, металлические и абразивные частицы, сода, масла, растворители, мыла, краски. Количество шлама от одного станка при черновом шлифовании 71,4 кг/ч, при чистовом - 0,6 кг/ч.

Термические участки: Для приготовления технологических растворов, используемых для закалки, отпуске и отжиге деталей, а так же для промывки деталей и ванн после сброса отработанных растворов используют воду. Примеси сточных вод - минерального происхождения, металлическая окалина, тяжелые масла и щелочи.

Участки травления и гальванические участки. Вода используемая для приготовления технологических растворов, применяемая при травлении материалов и нанесение на них покрытий, для промывки деталей и ванн после сброса отработанных растворов и обработки помещения. Основные примеси - пыль, металлическая окалина, эмульсии, щелочи и кислоты, тяжелые масла.

В сварочных, монтажных, сборочных цехах машиностроительных предприятий сточные воды содержат металлические примеси, маслопродукты, кислоты и т.п. в значительно меньших количествах, чем в рассмотренных цехах.

Степень загрязненности сточных вод характеризуется следующими основными физико-химические показателями:

количеством взвешенных веществ, мг/л;

биохимическим потреблением кислорода, мг/л O2/л; (БПК)

Химическим потреблением кислорода, мг/л (ХПК)

Органолептическими показателями (цвет, запах)

Активной реакцией среды, рН.

ЛИТЕРАТУРА

1. Акимова Т.В. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда: Учебник для студентов вузов/ Т.А.Акимова, В.В.Хаскин; 2-е изд., перераб. и дополн.- М.:ЮНИТИ, 2006.- 556 с

2. Акимова Т.В. Экология. Природа-Человек-Техника.: Учебник для студентов техн. направл. и специал. вузов/ Т.А.Акимова, А.П.Кузьмин, В.В.Хаскин - М.:ЮНИТИ-ДАНА, 2006.- 343 с

3. Бродский А.К. Общая экология: Учебник для студентов вузов. М.: Изд. Центр «Академия», 2006. - 256 с.

4. Воронков Н.А. Экология: общая, социальная, прикладная. Учебник для студентов вузов. М.: Агар, 2006. - 424 с.

5. Коробкин В.И. Экология: Учебник для студентов вузов/ В.И. Коробкин, Л.В.Передельский. -6-е изд., доп. И перераб.- Ростон н/Д: Феникс, 2007.- 575с.

6. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экорлогия. 2-е изд.Учебник для вузов. М.: Дрофа, 2007. - 624 с.

7. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология: Уч. пособие для стут. химико-технол. и техн. сп. вузов./ Под ред. В.А.Соловьева, Ю.А.Кротова.- 4-е изд., испр. - СПб.: Химия, 2006. -238с.

8. Одум Ю. Экология. - М.: Наука,2006.

9. Чернова Н.М. Общая экология: Учебник для студентов педагогических вузов/ Н.М.Чернова, А.М.Былова. - М.: Дрофа, 2008.-416 с.

10. Экология: Учебник для студентов высш. и сред. учеб. заведений, обуч. по техн. спец. и направлениям/Л.И.Цветкова, М.И.Алексеев, Ф.В.Карамзинов и др.; под общ. ред. Л.И.Цветковой. М.: АСБВ; СПб.: Химиздат, 2007.- 550 с.

11. Экология. Под ред. проф.В.В.Денисова. Ростов-н/Д.: ИКЦ «МарТ», 2006. - 768 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Источники загрязнения внутренних водоемов. Методы очистки сточных вод. Выбор технологической схемы очистки сточных вод. Физико-химические методы очистки сточных вод с применением коагулянтов. Отделение взвешенных частиц от воды.

реферат , добавлен 05.12.2003

Санитарно-гигиеническое значение воды. Характеристика технологических процессов очистки сточных вод. Загрязнение поверхностных вод. Сточные воды и санитарные условия их спуска. Виды их очистки. Органолептические и гидрохимические показатели речной воды.

дипломная работа , добавлен 10.06.2010

Загрязнение окружающей среды предприятиями металлургической отрасли. Влияние металлургических предприятий на атмосферный воздух и сточные воды. Определение и виды промышленных сточных вод и способы их очистки. Санитарная охрана атмосферного воздуха.

курсовая работа , добавлен 27.10.2015

Снижение биосферных функций водоемов. Изменение физических и органолептических свойств воды. Загрязнение гидросферы и его основные виды. Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод. Истощение подземных и поверхностных вод водоемов.

контрольная работа , добавлен 09.06.2009

Загрязнения, содержащиеся в бытовых сточных водах. Биоразлагаемость как одно из ключевых свойств сточных вод. Факторы и процессы, оказывающие влияние на очистку сточных вод. Основная технологическая схема очистки для сооружений средней производительности.

реферат , добавлен 12.03.2011

Характеристика бытовых, производственных и атмосферных сточных вод. Определение основных элементов системы водоотведения (общесплавных, комбинированных) городов и промышленных предприятий, проведение их экологической и технико-экономической оценок.

реферат , добавлен 14.03.2010

Состав и классификация пластических масс. Сточные воды производств суспензионных полистиролов и сополимеров стирола. Сточные воды производства фенолоформальдегидных смол. Классификация методов их очистки. Очистка сточных вод после производства каучуков.

курсовая работа , добавлен 27.12.2009

Охрана поверхностных вод от загрязнения. Современное состояние качества воды в водных объектах. Источники и возможные пути загрязнения поверхностных и подземных вод. Требования к качеству воды. Самоочищение природных вод. Охрана воды от загрязнения.

реферат , добавлен 18.12.2009

Предприятие АО "Осколцемент" как источник загрязнения водных объектов. Технологический процесс производства цемента. Вероятные загрязняющие вещества, которые могут попадать в сточные воды. Расчеты предельно-допустимых концентраций загрязняющих веществ.

курсовая работа , добавлен 22.12.2011

Краткая характеристика деятельности ООО "Уралхимтранс". Основные источники загрязнения и оценка экологического воздействия предприятия на окружающую среду: сточные воды, отходы производства. Природоохранные мероприятия для снижения уровня загрязнения.

5.21.1. Основные проблемы сточных вод в энергетике

Эксплуатация современных тепловых электрических станций сопряжена с появлением ряда жидких отходов сточных вод. К ним относятся воды после охлаждения различных аппаратов - конденсаторов турбин, масло- и воздухоохладителей, движущихся механизмов и пр.; сбросные воды из систем гидрозолоудаления (ГЗУ); отработавшие растворы после химических очисток теплосилового оборудования или его консервации; регенерационные и шламовые воды от водоочистительных установок; нефтезагрязнённые стоки; растворы, возникающие при обмывках наружных поверхностей нагрева главным образом воздухоподогревателей и водяных экономайзеров котлоагрегатов, работающих на сернистом мазуте. Составы всех этих стоков и их количества весьма различны; они определяются типом ТЭС и установленного на ней оборудования, её мощностью, видом используемого топлива, составом исходной воды, принятым способом водоподготовки в основном производстве и другими менее существенными обстоятельствами. За последние годы в энергетике проведена значительная работа по уменьшению количества сточных вод, содержания в них различных загрязнений и по созданию оборотных систем водопользования. Намечены пути создания полностью бессточных ТЭС, что требует решения ряда сложных технических и организационных задач, а также определенных капиталовложений.

Создание ТЭС, не загрязняющих природные водоемы, возможно двумя путями - глубокой очисткой всех стоков до предельно допустимых концентраций (ПДК) или организацией систем повторного использования стоков. Первый путь неперспективен, так как органы охраны водоёмов непрерывно повышают требования к степени очистки сбрасываемых производственными предприятиями вод. Так, несколько лет назад очистка стоков от нефтепродуктов до остаточного содержания 0,3 мг/л считалась достаточной. Позже была принята в качестве предельно допустимой концентрация 0,1 мг/л. Ныне эта норма снижена до 0,05 мг/л, и не исключено, что для рыбохозяйственных водоемов произойдет дальнейшее её сокращение. Надо также иметь в виду, что применение в технологии водообработки новых материалов и реагентов потребует и для них установления ПДК. Повышение же глубины очистки стоков потребует значительного увеличения затрат как на сооружение соответствующих установок, так и на их эксплуатацию. Все эти обстоятельства делают первый путь весьма мало перспективным. Более реален второй путь создание оборотных систем с многократным использованием воды. При этом глубокой очистки стоков уже не требуется, достаточно довести их качество до уровня, приемлемого для осуществления соответствующих технологических процессов. Такой путь даёт существенное сокращение водопотребления, т. е. резко уменьшается то количество воды, которое предприятие забирает из водоисточника. Кроме того, при таком подходе резко сокращается число вопросов, подлежащих согласованию с органами, контролирующими качество стоков. Именно поэтому пути и идёт разработка бессточных ТЭС.

Количество вод, образующихся после охлаждения аппаратуры, определяется в основном количеством отработавшего пара, поступающего в конденсаторы турбин. Воды после охлаждения конденсаторов турбин и воздухоохладителей несут, как правило, только так называемое тепловое загрязнение, так как их температура на 8-10 °С превышает температуру воды в водоисточнике. Однако в некоторых случаях охлаждающие воды могут вносить в природные водоемы и посторонние вещества. Это обусловлено тем, что в систему охлаждения включены также и маслоохладители, нарушение плотности которых может приводить к проникновению нефтепродуктов (масел) в охлаждающую воду.

Наиболее надежным направлением решения этой задачи является выделение охлаждения таких аппаратов, как маслоохладители и им подобные, в особую автономную систему, отделенную от системы охлаждения «чистых» аппаратов.

На ТЭС, использующих твердое топливо, удаление значительных количеств золы и шлака выполняется обычно гидравлическим способом, что требует большого количества воды. Так, ТЭС мощностью 2400 МВт, работающая на экибастузских углях, сжигает до 2500 т/ч этого топлива, при этом образуется до 1000 т/ч золы и шлака. Для эвакуации этого количества со станции на золошлаковые поля требуется не менее 5000 м 3 /ч воды. Поэтому основным направлением в этой области является создание оборотной системы ГЗУ, когда освободившаяся от частичек золы и шлака осветленная вода вновь направляется по обратному трубопроводу на ТЭС для выполнения той же функции. Часть воды при этом обороте выходит из системы, так как задерживается в порах осевшей золы, вступает в химические соединения с компонентами этой золы, а также испаряется и в некоторых случаях просачивается в грунт. В то же время в систему происходит и поступление воды за счет главным образом атмосферных осадков. Поэтому важнейшим вопросом при создании оборотных систем ГЗУ является обеспечение баланса между поступлением и расходом воды, что необходимо учитывать в различных технологических процессах, в том числе в золоулавливании. Например, при использовании мокрых золоуловителей главную роль в решении этой задачи играет организация их питания осветленной водой. Отсутствие же сбалансированности создает необходимость систематического сброса части воды из системы ГЗУ.

Необходимость создания оборотных систем ГЗУ обусловлена также тем, что такие воды содержат в ряде случаев повышенную концентрацию фторидов, мышьяка, ванадия, реже ртути и германия (донецкие угли) и некоторых других элементов, обладающих вредными свойствами. Воды ГЗУ также часто содержат канцерогенные органические соединения, фенолы и т. п.

Стоки после химической промывки или консервации теплосилового оборудования весьма разнообразны по своему составу вследствие обилия рецептов промывочных растворов. Кроме минеральных кислот - соляной, серной, плавиковой, сульфаминовой, применяется много органических кислот (лимонная, ортофталевая, адипиновая, щавелевая, муравьиная, уксусная и т. д.). Наряду с ними используются трилон и различные смеси кислот, являющиеся отходами производств, а в качестве ингибиторов коррозии вводятся каптакс, поверхностно-активные вещества, сульфированные нафтеновые кислоты и т. д. Для связывания в комплекс меди в промывочные смеси вводится тиомочевина. Консервационные растворы содержат гидразин, нитриты, аммиак.

Большинство органических соединений, применяемых в промывочных растворах, поддается биологической переработке и, следовательно, может быть направлено вместе с хозяйственно-бытовыми сточными водами на соответствующие установки. Перед этим необходимо удалить из отработавших промывочных и консервационных растворов токсичные вещества, пагубно действующие на активную микрофлору. К таким веществам относятся ноны металлов - меди, цинка, никеля, железа, а также гидразин и каптакс. Трилон относится к биологически «жестким» соединениям, к тому же он подавляет активность биологических факторов, но в форме кальциевых комплексов допустим в довольно высоких концентрациях в стоках, направляемых на биологическую переработку. Все эти условия диктуют определенную технологию переработки стоков от химической очистки оборудования. Они должны быть собраны в ёмкость, в которой осуществляется нейтрализация кислотной смеси, причём происходит осаждение гидратов окисей железа, меди, цинка, никеля и т. д. Если для очистки применялся трилон, то при нейтрализации может быть осаждено только железо, комплексы же меди, цинка и никеля не разрушаются даже при высоких значениях рН. Поэтому для разрушения этих прочных комплексов применяют осаждение металлов в виде сульфидов, вводя в жидкость сернистый натрий.

Осаждение сульфидов или гидратов окисей происходит медленно, поэтому после добавления реагентов выдерживают жидкость в течение нескольких суток. За это время совершается также полное окисление гидразина кислородом воздуха. Затем прозрачную жидкость, содержащую только органические вещества и избыток реагентов-осадителей, постепенно откачивают в магистраль хозяйственно-бытовых стоков.

Освободившуюся емкость заполняют стоками от следующей промывки и повторяют операцию осаждения. Накопившиеся после нескольких очисток осадки эвакуируют; эти осадки часто содержат значительное количество ценных металлов, которые могут быть извлечены металлургами. В тех случаях, когда ТЭС расположена в отдалении от поселений, имеющих устройства для биологической переработки хозяйственно-бытовых сточных вод, осветленная жидкость может быть направлена для полива участков или в систему замкнутого охлаждения в качестве добавочной воды. На ТЭС, располагающих гидрозолоудалением, стоки после химических очисток оборудования, часто даже без предварительного осаждения металлов (железа, меди, цинка и др.), могут быть сброшены в пульпопровод. Измельченные частички золы обладают высокой абсорбционной способностью по отношению к примесям отработавших растворов после химических очисток оборудования.

Воды от обмывки наружных поверхностей нагрева образуются только на ТЭС, использующих в качестве основного топлива сернистые мазуты. Зольные элементы, образующиеся при сгорании мазута, обладают большой липучестью и оседают преимущественно на поверхности элементов воздухоподогревателей, которые вследствие этого приходится регулярно очищать. Периодически очистка совершается путем обмывок; их результатом является обмывочная жидкость, содержавшая свободную серную кислоту и сульфаты железа, ванадия, никеля, меди и натрия. В качестве незначительной примеси в этой жидкости присутствуют и другие металлы.

Обезвреживание этих обмывочных растворов сопровождается получением шламов, содержащих ценные вещества - ванадий, никель и т. д.

При эксплуатации водоочисток на электростанциях возникают стоки от промывок механических фильтров, от удаления шламовых вод осветлителей и в результате регенерации катионитных и анионитных материалов.

Промывочные воды содержат только нетоксичные осадки - карбонат кальция, гидроокиси магния, железа и алюминия, кремнекислоту, органические, преимущественно гуминовые вещества, глинистые частицы. Поскольку все эти примеси не обладают токсичным свойством, то эти стоки могут быть сброшены после отделения шлама в водоёмы. На современных ТЭС эти воды после некоторого осветления возвращают на водоочистку, а именно - в головную её часть.

Регенерационные стоки содержат в растворе значительное количество солей кальция, магния и натрия.

С целью уменьшения соленых сбросов от химводоочисток предлагаются различные способы предварительной обработки воды, поступающей на водоочистку. Например, на электродиализных установках или на установках обратного осмоса минерализация исходной воды может быть несколько уменьшена. Однако количество соленых стоков и при этих способах остается значительным, так как во всех случаях отбирается чистая вода, а соли, в ней содержавшиеся, возвращаются в водоём с тем или иным количеством реагентов.

Предлагается замена химического обессоливания испарителями или применение их для выпаривания соленых стоков. Установка испарителей взамен химобессоливания возможна на чисто конденсационных ТЭС, но весьма обременительна на ТЭЦ с большой отдачей пара производственным его потребителям. Выпаривание же соленых стоков, очевидно, не решает задачу их удаления, а только сокращает объёмы объектов, подлежащих эвакуации.

Несколько более привлекательной представляется следующая схема переработки стоков: после смешивания кислых (от Н-катионита) и щелочных (от анионита) стоков проводится обработка их известью и содой для осаждения ионов кальция и магния. Раствор после отделения от образовавшихся осадков содержит только соли натрия, хлориды и сульфаты. Этот раствор подвергают электролизу, получая при этом кислые и щелочные растворы. Они направляются взамен привозных кислот и щелочей на регенерацию соответствующих фильтров. Расчёты показывают, что таким способом количество избыточных солей может быть уменьшено в несколько раз.

сточный вода механический очистка

Сточные воды, отводимые с территории промышленных предприятий, по своему составу могут быть разделены на три вида:

производственные - использованные в технологическом процессе производства или получающиеся при добыче полезных ископаемых (угля, нефти, руд и т.п.);

бытовые - от санитарных узлов производственных и непроизводственных корпусов и зданий;

атмосферные - дождевые и от таяния снега.

Загрязненные производственные сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на три группы:

загрязненные преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, рудо- и угледобывающей промышленности);

загрязненные преимущественно органическими примесями (предприятия мясной, рыбной, молочной и пищевой, химической и микробиологической промышленности, заводы по производству пластмасс и каучука);

загрязненные минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, текстильной, легкой, фармацевтической промышленности).

По концентрации загрязняющих веществ производственные сточные воды разделяются на четыре группы:

1 - 500 мг/л;
500 - 5000 мг/л;
5000 - 30 000 мг/л;

более 30 000 мг/л.

Производственные сточные воды могут различаться по физическим свойствам загрязняющих их органических продуктов (например, по температуре кипения: менее 120, 120 - 250 и более 250 °С).

По степени агрессивности эти воды разделяются на слабоагрессивные (слабокислые с рН=6ч6,5 и слабощелочные рН=8ч9), сильноагрессивные (сильнокислые с рН6 и сильнощелочные с рН>9) и неагрессивные (с рН=6,5ч8).

Незагрязненные производственные сточные воды поступают от холодильных, компрессорных и теплообменных аппаратов. Кроме того, они образуются при охлаждении основного производственного оборудования и продуктов производства.

На различных предприятиях, даже при одинаковых технологических процессах, состав производственных сточных вод весьма различен.

Для разработки рациональной схемы водоотведения и оценки возможности повторного использования производственных сточных вод изучается их состав и режим водоотведения. При этом анализируются физико-химические показатели сточных вод и режим поступления в канализационную сеть не только общего стока промышленного предприятия, но и сточных вод отдельных цехов, а при необходимости от отдельных аппаратов.

В анализируемых сточных водах должно определяться содержание компонентов, специфичных для данного вида производства.

Эксплуатация ТЭС сопряжена с использованием природной воды и образованием жидких отходов, часть из которых после переработки направляется в цикл повторно, но основное количество потребляемой воды выводится в виде стоков, к которым относят:

Сбросные воды систем охлаждения;

Шламовые, регенерационные и промывочные воды водоподготовительных установок и конденсатоочисток;

Сточные воды систем гидрозолоудаления (ГЗУ);

Воды, загрязненные нефтепродуктами;

Отработанные растворы после очистки стационарного оборудования и его консервации;

Воды от обмывки конвективных поверхностей ТЭС, сжигающих мазут;

Воды от гидравлической уборки помещений;

Дождевые и талые воды с территории энергообъекта;

Сточные воды систем водопонижения.

Составы и количества перечисленных стоков различны. Они зависят от типа и мощности основного оборудования ТЭС, вида используемого топлива, качества исходной воды, способов водоподготовки, совершенства приемов эксплуатации и др. Попадая в водотоки и водоемы, примеси сточных вод могут менять солевой состав, концентрацию кислорода, значение рН, температуру и другие показатели воды, затрудняющие процессы самоочищения водоемов и влияющие на жизнеспособность водной фауны и флоры. Для минимизации влияния примесей сбросных вод на качество поверхностных природных вод установлены нормативы предельно допустимых сбросов вредных веществ, исходя из условий непревышения предельно допустимых концентраций вредных веществ в контрольном створе водоема.

Все перечисленные типы сточных вод ТЭС подразделяются на две группы. К первой группе относятся стоки системы оборотного охлаждения (СОО), ВПУ и гидрозолоудаления (ГЗУ) действующих ТЭС, характеризующиеся либо большими объемами, либо повышенной концентрацией вредных веществ, которые могут влиять на качество воды водных объектов. Поэтому эти стоки в обязательном порядке подлежат контролю. Остальные шесть типов сбросных вод ТЭС необходимо использовать повторно после очистки в пределах ТЭС или по договоренности на других предприятиях либо допускается их закачка в подземные пласты и т.п.

Значительное влияние на количество и состав производственных сточных вод имеет система водообеспечения: чем больше используется воды оборотного цикла на технологические нужды в тех же или других операциях данного или соседнего предприятия, тем меньше абсолютное количество сточных вод и большее количество загрязнений в них содержится.

Количество производственных сточных вод определяется в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности.

При эксплуатации ВПУ образуются сточные воды в количестве 5 - 20 % расхода обрабатываемой воды, которые обычно содержат шлам, состоящий из карбонатов кальция и магния, гидроксида магния, железа и алюминия, органических веществ, песка, а также различные соли серной и соляной кислот. С учетом известных ПДК вредных веществ в водоемах стоки ВПУ перед их сбросом должны соответствующим образом очищаться.

Эксплуатация тепловых электрических станций связана с использованием большого количества воды. Основная часть воды (более 90%) расходуется в системах охлаждения различных аппаратов: конденсаторов турбин, масло- и воздухоохладителей, движущихся механизмов и др.

Сточной водой является любой поток воды, выводимый из цикла электростанции.

К сточным, или сбросным, водам кроме вод систем охлаждения относятся: сбросные воды систем гидрозолоулавливания (ГЗУ), отработавшие растворы после химических промывок теплосилового оборудования или его консервации: регенерационные и шламовые воды от водоочистительных (водоподготовительных) установок: нефтезагрязненные стоки, растворы и суспензии, возникающие при обмывах наружных поверхностей нагрева, главным образом воздухоподогревателей и водяных экономайзеров котлов, сжигающих сернистый мазут.

Составы перечисленных стоков различны и определяются типом ТЭС и основного оборудования, ее мощностью, видом топлива, составом исходной воды, способом водоподготовки в основном производстве и, конечно, уровнем эксплуатации.

Воды после охлаждения конденсаторов турбин и воздухоохладителей несут, как правило, только так называемое тепловое загрязнение, так как их температура на 8...10 С превышает температуру воды в водоисточнике. В некоторых случаях охлаждающие воды могут вносить в природные водоемы и посторонние вещества. Это обусловлено тем, что в систему охлаждения включены также и маслоохладители, нарушение плотности которых может приводить к проникновению нефтепродуктов (масел) в охлаждающую воду. На мазутных ТЭС образуются сточные воды, содержащие мазут.

Масла могут попадать в сточные воды также из главного корпуса, гаражей, открытых распредустройств, маслохозяйств.

Количество вод систем охлаждения определяется в основном количеством отработавшего пара, поступающего в конденсаторы турбин. Следовательно, больше всего этих вод на конденсационных ТЭС (КЭС) и АЭС, где количество воды (т/ч), охлаждающей конденсаторы турбин, может быть найдено по формуле Q=KW гдеW - мощность станции, МВт;К -коэффициент, для ТЭСК = 100...150: для АЭС 150...200.

На электростанциях, использующих твердое топливо, удаление значительных количеств золы и шлака выполняется обычно гидравлическим способом, что требует большого количества воды. На ТЭС мощностью 4000 МВт, работающей на экибастузском угле, сжигается до 4000 т/ч этого топлива, при этом образуется около 1600...1700 т/ч золы. Для эвакуации этого количества со станции требуется не менее 8000 м 3 /ч воды. Поэтому основным направлением в этой области является создание оборотных систем ГЗУ, когда освободившаяся от золы и шлака осветленная вода направляется вновь на ТЭС в систему ГЗУ.

Сбросные воды ГЗУ значительно загрязнены взвешенными веществами, имеют повышенную минерализацию и в большинстве случаев повышенную щелочность. Кроме того, в них могут содержаться соединения фтора, мышьяка, ртути, ванадия.

Стоки после химической промывки или консервации теплосилового оборудования весьма разнообразны по своему составу вследствие обилия промывочных растворов. Для промывок применяются соляная, серная, плавиковая, сульфаминовая минеральные кислоты, а также органические кислоты: лимонная, ортофталевая, адипиновая, щавелевая, муравьиная, уксусная и др. Наряду с ними используются трилон Б, различные ингибиторы коррозии, поверхностно-активные вещества, тиомочевина, гидразин, нитриты, аммиак.

В результате химических реакций в процессе промывок или консервации оборудования могут сбрасываться различные органические и неорганические кислоты, щелочи, нитраты, соли аммония, железа, меди, трилон Б, ингибиторы, гидразин, фтор, уротропин, каптакс и т. д. Такое разнообразие химических веществ требует индивидуального решения нейтрализации и захоронения токсичных отходов химических промывок.

Воды от обмывки наружных поверхностей нагрева образуются только на ТЭС, использующих в качестве основного топлива сернистый мазут. Следует иметь в виду, что обезвреживание этих обмывочных растворов сопровождается получением шламов, содержащих ценные вещества - соединения ванадия и никеля.

При эксплуатации водоподготовки обессоленной воды на ТЭС и АЭС возникают стоки от склада реагентов, промывок механических фильтров, удаления шламовых вод осветлителей, регенерации ионитовых фильтров. Эти воды несут значительное количество солей кальция, магния, натрия, алюминия, железа. Например, на ТЭЦ, имеющей производительность химводоочистки 2000 т/ч, сбрасывается солей до 2,5 т/ч.

С предочистки (механические фильтры и осветлители) сбрасываются нетоксичные осадки - карбонат кальция, гидрооксид железа и алюминия, кремнекислота, органические вещества, глинистые частицы.

И, наконец, на электростанциях, использующих в системах смазки и регулирования паровых турбин огнестойкие жидкости типа иввиоль или ОМТИ, образуется небольшое количество сточной воды, загрязненной этим веществом.

Основным нормативным документом, устанавливающим систему охраны поверхностных вод, служат «Правила охраны поверхностных вод (типовое положение)» (М.: Госкомприроды, 1991г.).

Состояние окружающей среды напрямую зависит от степени очистки промышленных сточных вод близко расположенных предприятий. В последнее время экологические вопросы стоят очень остро. За 10 лет было разработано множество новых эффективных технологий очистки сточных вод промышленных предприятий.

Очистка производственных сточных вод разных объектов может происходить в одной системе. Представители предприятия могут договориться с коммунальными службами о сливе своих сточных вод в общую централизованную канализацию населенного пункта, где она расположено. Что бы это стало возможно, предварительно проводят химический анализ стоков. Если они имею допустимую степень загрязнения, то промышленные сточных вод будут сливаться совместно с бытовыми стоками. Возможна предочистка сточных вод предприятий специализированным оборудованием для ликвидации загрязнений определенной категории.

Нормы состава промышленных стоков для слива в канализацию

Промышленные использованные воды могут иметь в составе вещества, которые будут разрушать канализационный трубопровод и станции очистки города. Если они попадут в водоемы, то отрицательно повлияют на режим использования воды и жизнь в нем. К примеру, ядовитые вещества при превышении ПДК нанесут вред окружающим водоемам и, возможно, человеку.

Что бы избежать подобных проблем, перед очисткой проводится проверка предельно допустимых концентраций различных химических и биологических веществ. Подобные действия являются профилактическими мерами правильной работы канализационного трубопровода, функционирования очистных сооружений и экологии окружающей среды.

Требования к стокам учитываются во время проектирования монтажа или реконструкции всех промышленных учреждений.

Заводы должны стремиться работать на технологиях с малым количеством отходов или вообще без них. Вода должна использоваться повторно.

Отводимые в центральную канализационную систему сточные воды должны соответствовать следующим нормам:

БПК 20 должен быть меньше допустимого значения проектной документации очистной станции канализационной сети;
стоки не должны стать причиной сбоев или остановки работы канализации и очистной станции;
сточные воды не должны иметь температуру выше 40 градусов и рН 6,5-9,0;
сточная вода не должна содержать абразивные материалы, песок и стружку, которые могут образовывать осадок в элементах канализации;
не должно быть примесей, которые засоряют трубы и решетки;
стоки не должны иметь агрессивные компоненты, приводящие к разрушению труб и других элементов станций очистки;
сточные воды не должны иметь в своем составе взрывоопасные компоненты; не разлагающиеся биологическим методом примеси; радиоактивные, вирусные, бактериальные и токсичные вещества;
ХПК должен быть меньше БПК 5 на 2,5 раза.

Если сбрасываемые воды не соответствуют указанным критериям, то организуют местную предочистку сточных вод. Примером может быть очистка сточных вод гальванического производства. Качество очистке должно быть согласована монтирующей организацией с муниципальными властями.

Виды загрязнений промышленных сточных вод

Очистка воды должна удалить негативные для окружающей среды вещества. Используемые технологии должны нейтрализовать и утилизировать компоненты. Как видно, методы очистки должны учитывать первоначальный состав стоков. Кроме токсичных веществ, следует контролировать жесткость воды, ее окисляемость и т.д.

Каждый вредный фактор (ВФ) имеет собственный набор характеристик. Иногда один показатель может говорить о существовании нескольких ВФ. Все ВФ разделяют по классам и группам, которые имеют свои методы очистки:

грубодисперсные взвешенные примеси (взвешенные примеси с фракцией свыше 0,5 мм) – просеивание, отстаивание, фильтрация;
грубодисперсные эмульгированные частицы – сепарация, фильтрация, флотация;
микрочастицы – фильтрация, коагуляция, флокуляция, напорная флотация;
стабильные эмульсии – тонкослойная седиментация, напорная флотация, электрофлотация;
коллоидные частицы – микрофильтрация, электрофлотация;
масла – сепарация, флотация, электрофлотация;
фенолы – биологическая очистка, озонирование, сорбция активированным углем, флотация, коагуляция;
органические примеси – биологическая очистка, озонирование, сорбция активированным углем;
тяжелые металлы – электрофлотация, отстаивание, электрокоагуляция, электродиализ, ультрафильтрация, ионный обмен;
цианиды – химическое окисление, электрофлотация, электрохимическое окисление;
четырехвалентный хром – химическое восстановление, электрофлотация, электрокоагуляция;
трехвалентный хром – электрофлотация, ионный обмен, осаждений и фильтрация;
сульфаты – отстаивание с реагентами и последующей фильтрацией, обратный осмос;
хлориды – обратный осмос, вакуумное выпаривание, электродиализ;
соли – нанофильтрация, обратный осмос, электродиализ, вакуумное выпаривание;
ПАВ – сорбция активированным углем, флотация, озонирование, ультрофильтрация.

Виды сточных вод

Загрязнения стоков бывают:

механические;
химические – органические и неорганические вещества;
биологические;
тепловые;
радиоактивные.

В каждой отрасли промышленности состав сточных вод разный. Выделяют три класса, которые содержат:

неорганические загрязнения, в том числе и токсичные;
органику;
неорганические примеси и органику.

Первый вид загрязнений присутствует у содовых, азотных, сульфатных предприятий, которые работают с различными рудами с кислотами, тяжелыми металлами и щелочами.

Второй тип свойственен предприятиям нефтяной промышленности, заводам органического синтеза и др. В воде много аммиака, фенолов, смол и других веществ. Примеси при окислении приводят к снижению концентрации кислорода и снижению органолептических качеств.

Третий тип получается в процессе гальванообработке. В стоках много щелочей, кислот, тяжелых металлов, красителей и т.д.

Методы очистки сточных вод предприятий

Классическая очистка может происходить с применением различных методов:

удаление примесей без изменения их химического состава;
модификация химического состава примесей;
биологические способы очистки.

Удаление примесей без изменения их химического состава включает:

механическая очистка с использованием механических фильтров, отстаивания, процеживания, флотации и т.д.;
при постоянном химическом составе меняется фаза: выпаривание, дегазация, экстракция, кристаллизация, сорбция и т.д.

Местная система очистки стоков основывается на многих методах очистки. Они подбираются под определенный вид сточных вод:

взвешенные частицы удаляются в гидроциклонах;
загрязнения мелкой фракции и осадок удаляют в непрерывных или периодических центрифугах;
флотационные установки эффективны в очистки от жиров, смол, тяжелых металлов;
газообразные примеси удаляются дегазаторами.

Очистка стоков с изменением химического состава примесей так же подразделяется на несколько групп:

переход в труднорастворимые электролиты;
образование мелкодисперсных или комплексных соединений;
распад и синтез;
термолиз;
окислительно-восстановительные реакции;
электрохимические процессы.

Эффективность биологических методов очистки зависит от видов примесей в стоках, которые могут ускорить или замедлить разрушение отходов:

наличие токсичных примесей;
повышенная концентрация минеральных веществ;
питание биомассы;
структура примесей;
биогенные элементы;
активность среды.

Что бы очистка промышленных сточных вод была результативной, то должен быть выполнен ряд условий:

Существующие примеси должны быть подвержены биологическому распаду. Химический состав стоков влияет на скорость биохимических процессов. К примеру, первичные спирты окисляются быстрее, чем вторичные. При повышении концентрации кислорода биохимические реакции протекают быстрее и качественнее.
Содержание токсичных веществ на должно негативно влиять на работу биологической установки и технологии очистки.
ПКД 6 так же не должно нарушать жизнедеятельность микроорганизмов и процесс биологического окисления.

Стадии очистки сточных вод промышленных предприятий

Очистка сточных вод происходит в несколько этапов с использованием разных методов и технологий. Это объясняется довольно просто. Нельзя производить тонкую очистку, если в стоках присутствуют крупнодисперсные вещества. Во многих методах предусмотрены предельные концентрации по содержанию определенных веществ. Таким образом, сточные воды должны быть предварительно очищены перед главным методом очистки. Комбинация из нескольких методах является максимально экономной на предприятиях промышленности.

Каждое производства имеет определенное количество стадий. Оно зависит от вида очистительных станций, способов очистки и состава сточных вод.

Самым целесообразным способом является четырехстадийная очистка воды.

Удаление крупных частиц и масел, нейтрализация токсинов. Если сточные воды не содержат данный вид примесей, то первая стадия пропускается. Является предварительной очисткой. В нее входит коагуляция, флокуляция, смешивание, отстаивание, просеивание.
Удаление всех механических примесей и подготовка воды к третьей стадии. Является первичной стадией очистки и может состоять из осаждения, флотации, сепарации, фильтрации, деэмульгации.
Удаление загрязняющих веществ до определенного заданного порога. Вторичная обработка включает химическое окисление, обезвреживание, биохимия, электрокоагуляция, электрофлотация, электролиз, мембранная очистка.
Удаление растворимых веществ. Является глубокой очисткой – сорбция активированным углем, обратный осмос, ионный обмен.

Химический и физический состав определяет набор методов на каждом этапе. Допускается исключение некоторых стадий при отсутствии определенных загрязнений. Однако вторая и третья стадия являются обязательными в очистке промышленных сточных вод.

Если соблюдать перечисленные требования, то отвод сточных вод предприятий не нанесет ущерб экологической обстановки окружающей среды.

Возможно, будет полезно почитать: