Экологические проблемы и пути их решения

    Нейтрализацию   путем  добавления  реагента   производят   тогда,   когда

смешивание сточных  жидкостей и использование активной щелочности водоема  не приводят к необходимым результатам, т. е. сточная жидкость  остается  кислой или щелочной. В этом случае окончательную нейтрализацию  осуществляют  путем добавление реагента.

   Контакт   реагента  со  сточной жидкостью,  необходимый для завершения реакции, осуществляется в специальных  камерах  реакции  нейтрализаторах.

Нейтрализатор может быть совмещен с отстойником. 
 

Физико-химические методы очистки сточной  жидкости 

    К   физико-химическим  методам  очистки   сточной   жидкости   относятся:

экстракция,  сорбция, эвапорация, кристаллизация,  флотация,  ионный  обмен, электролиз, электродиализ, использование гидроэлектрического  эффекта  и  т.д.

   При экстракции  сточную жидкость  смешивают   с  растворителем,  в  котором данный  вид  загрязнения  растворяется  в  большей  степени  (например,  для удаления фенола из сточной  жидкости  в  нее  вводят  бензол).  Растворитель подают снизу. Вследствие того, что его удельный вес  меньше  удельного  веса сточной жидкости, растворитель поднимается вверх.

   Загрязненная  вода, которую  подводят  сверху,  встречает  на  своем  пути

растворитель  и отдает ему загрязняющие вещества.  Очищенная  вода  отводится снизу, загрязненный растворитель поднимается вверх.

   При сорбции   загрязняющие  сточную  жидкость  вещества  либо  поглащаются телами твердых веществ (абсорбция), либо осаждаются на его активно  развитой поверхности  (адсорбция).   В   третьем   случае   (химсорбция)   происходит химическое взаимодействие загрязненного вещества с твердым телом.

   Для очистки   производственной  сточной  жидкости  чаще  всего  пользуются адсорбцией.  Для  этого  к  очищаемой  сточной  жидкости  добавляют  сорбент (твердое тело) в размельченном виде и перемешивают их.  Сорбент,  насыщенный загрязнениями,  отделяют  путем  отстаивания  или  фильтрации.  В   качестве сорбента применяют  золу,  торф,  каолин,  коксовую  мелочь,  активированный уголь и  др.

  Эвапорацией   называют  отгонку  водяным   паром  летучих  веществ,  которые загрязняют  сточную   жидкость.   Эвапорация   производит   в   периодически действующем аппарате или в непрерывно действующих дистилляционных колонках.

  Сточная  жидкость, нагретая в теплообменнике, поступает  в  колонну,  через

которую навстречу  движению сточной жидкости пропускают острый  пар.  Летучие загрязнения сточной жидкости переходят в пар. Насыщенный  загрязнениями  пар поступает в поглотительную колонну, где он очищает от загрязнений.  Если сточную жидкость нужно очистить от  фенола,  то  пар  освобождают  от него пропускаем через нагретый до 100є раствор щелочи.

   При флотации  происходит  процесс,  основанный  на  всплывании  дисперсных частиц вместе с пузырьками воздуха. Всплывание происходит за  счет  создание пены, обволакивающей частички примесей и удаляемой из воды  вместе  с  ними. Для создания пены воду насыщают пузырьками мелкодиспергированного воздуха.  Твердые частицы взаимодействуют с пузырьками воздуха на  границе  раздела трех фаз: частица-воздух, частица-вода, вода-воздух. Частицы, содержащиеся в сточной воде,  прилипают  к  поверхности  раздела вода-пузырек воздуха и всплывают на поверхность воды.

   При   кристаллизации    производственные  сточные   воды   очищают   путем выделения из  нее  загрязнений  в  виде  кристаллов. Кристаллизация  обычно происходит в естественных прудах и водоемах выпариванием,  так  как  процесс возможен при повышенной концентрации загрязнений. 

Механическая  очистка производственных сточных вод 

  При механической  очистке сточных  вод  из  них  выделяют  нерастворимые  и частично  коллоидные  примеси.  К  механической  очистке  относят  следующие методы: процеживание,  отстаивание,  фильтрование,  удаление  нерастворенных примесей гидроциклонами и в центрефугах.

  Процеживание  воды производят  на  ситах  или  решетках  в  зависимости  от величины  и  гидравлических  свойств  выделяемых  частиц.  Крупные  вещества задерживаются  при  помощи  решеток,  более  мелкие  –   при   помощи   сит Процеживанием  выделяют  из  сточных  вод  плавающие  вещества,  в основном волокнистые загрязнения.

   Для   удаления  из  сточной  жидкости  микроскопических   твердых   частиц

применяют   микропроцеживатели.   В    этом    случае    обычно    требуется

предварительная очистка сточных вод.

   Способом   отстаивания   из   производственных   сточных   вод   выделяют

нерастворенные  и  частично   коллоидальные   загрязнения   минерального   и органического происхождения.

   Для   очистки  вод  от  нерастворенных  примесей   используют   отстойники

специального  назначения:  шламоотстойники,  нефтеловушки смолоуловители, сгустители и др.

   Отстаивание   целесообразно  применять   в   рудной,   углеобогатительной,

химической, металлургической промышленности для осветления сточных  вод  при использовании их в системе оборотного водоснабжения.

  Для отстаивания   сооружают  преимущественно   горизонтальные  и  радиальные отстойники с механизированным удалением осадка.

  Для очистки  сточных вод, содержащих  всплывающие   примеси  (нефть,  смолы, жиры  и  др.)  также применяют отстаивание.  Для очистки   сточных   вод, содержащих нефтепродукты, используют нефтеловушки;  при  большом  количестве жиров для их удаления устраивают жироловки.

  В  сточных   водах  коксохимических  заводов   и  газогенераторных  станциях содержат смолы и различные  смолообразователи.  Грубодиспергированные  смолы выделяют из вод путем простого отстаивания; тонкодиспегированные же смолы  – отстаиванием с коагулированием и фильтрованием.

 Способом  фильтрования задерживают нерастворенные примеси, не  осевшие  при отстаивании. Для этой цели  используют  песчаные,  диатомитовые  и  сетчатые фильтры  с  фильтрующим  слоем.  Песчаные  фильтры  применяют  при   очистке производственных сточных  вод в тех случаях,  когда отстаивание  не  дает нужного эффекта.  Иногда  используют  двухслойные  фильтры:  в  нижнем  слое загружается  песок,  в  верхнем  –  антранцитовая  крошка.  На  предприятиях бумажной  промышленности  для  улавливания  волокон  применяют  сетчатые   и вакуумные фильтры.

  Центрифуги  и  гидроциклоны  используют  для  осветления  производственных сточных вод и сгущения осадка. Гидроциклон представляет собой  металлический сосуд конической формы. Под  влиянием  центробежной  силы  при  вращательном движении частицы взвешенных веществ скапливаются у стенок и сползают  вниз. Гидроциклоны бывают двух видов: напорные и безнапорные. 

Обеззараживание сточной жидкости и выпуск ее в водоемы 

  Обеззараживание  сточной жидкости. После очистки  сточной жидкости  тем  или иным способом содержание бактерий в  ней  резко  уменьшается.  Однако  число бактерий, остающихся в  сточной  жидкости,  прошедшей  механическую  и  даже эффективную биологическую очистку, может достигать нескольких миллионов в  1смі.

  Полностью  уничтожить болезнетворные  бактерии  в сточной жидкости  можно лишь путем обеззараживания ее. С этой целью обычно  производят  хлорирование сточной жидкости.

  В зависимости   от  степени  очистки  сточной   жидкости  в  последующем   ее хлорируют непрерывно или периодически. Количество активного хлора, вводимого на единицу объема сточной  жидкости, называют дозой хлора; она исчисляется в граммах на 1 мі (г/мі). Ориентировочная доза хлора для  осветленной  сточной  жидкости,  прошедшей механическую  очистку,   -   30г/мі;   для   сточной   жидкости,   прошедшей биологическую очистку, доза составляет всего 10-15 г/мі. Концентрация  хлора в растворе должна быть 2,5%.

  После введения  раствора  хлора  необходимо  тщательно  перемешать  его   с очищенной сточной жидкостью. Продолжительность контакта  хлора  с  жидкостью должна быть не менее 30 мин. Хлорирование сточной  жидкости  производится  в специальных контактных резервуарах, устраиваемых по типу горизонтальных  или вертикальных отстойников. В тех случаях, когда очищенная  вода  проходит  по трубам, каналам или лоткам от станции очистки до водоема в течение  30  мин, контактных резервуаров можно не устраивать.

  Наличие  остаточного хлора в очищенной  сточной жидкости после  30-минутного контакта  в  количестве  0,2-1   мг/л   служит   показателем   эффективности обеззараживания. Обеззараженная вода спускается в водоем.

  Выпуск сточной  жидкости в водоемы. Сооружения  для  сбрасывания  очищенной сточной  жидкости  в  водоемы  называют  выпусками.  Приемниками   очищенной сточной жидкости в большинстве случаев являются  реки.  Чтобы предохранить реки от загрязнения сточной жидкостью, необходимо  создать  хорошие  условия для более полного смешивания выпускаемой очищенной сточной жидкости со  всей

массой воды, протекающей в реке, поэтому  выпуск  сточной жидкости  следует устраивать на некотором расстоянии от берега реки.

  В зависимости  от  скорости  течения  воды  в  водоеме,  наличия  притоков,

глубины водоема, рельефа дна полное  смешивание  сточной  жидкости  с  водой водоема может произойти на том или ином расстоянии от  их  выпуска.  Выпуски сточной  жидкости  в  водоем  устраивают  береговые  или  русловые.   Лучшее смешивание  сточной  жидкости  с  водой  водоема  обеспечивают  рассеивающие выпуски, располагаемые в фарватере реки, где скорости течения наибольшие.