Очистка сточных вод

5. Очистка сточных вод

Очистка сточных вод от крупных твердых веществ производится на сетках и решетках, от мелких частиц — в гидроциклонах. Для очистки тонких твердых веществ сточные воды пропускают через фильтры. Для очистки от мелких частиц нефтепродуктов применяют коагулянты, образующие хлопья, к которым прилипают эти частицы (сорбция). Затем хлопья удаляют в отстойниках или флотаторах с помощью воздушных пузырьков, подхватывающих эти хлопья и выносящих их на поверхность. В качестве коагулянтов используют сульфаты алюминия и железа.

Пароциркуляционный метод применяется для очистки загрязненных фенолами сточных вод, которые превращаются в пар, проходящий через раствор щелочи. Выходными веществами являются чистый пар и нелетучий фенолят в растворе, удаляемый углекислотой.

Абсорбционный метод заключается в поглощении загрязняющих веществ в небольших количествах — до 0,2% активированным углем с последующим удалением отгонкой паром.

Биологический метод состоит в очистке от органических веществ в бассейнах, продуваемых воздухом, и образовании массы микроорганизмов, обращающих загрязнения в активный ил.

Физико-химические методы очистки заключаются в экстрагировании органических веществ с применением органических растворителей. Бутилацетат и диизопропил вый эфир в десятки раз лучше растворяют фенол.

Мощность очистных сооружений во Владимирской области в 2007 году составила 342,68 млн.куб м, в том числе перед сбросом в поверхностные водные объекты 340,48 млн.куб.м.

По сравнению с 2006 годом мощность очистных сооружений увеличилась примерно на 2%.

6. Использование воды для питьевых целей

При неуклонном возрастании техногенного загрязнения поверхностных вод в мировой практике питьевого водоснабжения в последние десятилетия наметилась тенденция к переходу на использование артезианских (подземных) вод. Артезианские воды выгодно отличаются от поверхностных: уровень их минерализации, органического, бактериального и биологического загрязнения намного ниже. В ряде случаев такие воды вполне отвечают гигиеническим требованиям и могут подаваться потребителям, минуя традиционную подготовку.

Однако если артезианские воды по своей гидрохимической природе бескислородные (не содержат растворенного кислорода), то они могут содержать ингредиенты-восстановители (ионы Mn^2_f, Fe²⁺ и сероводород) в концентрациях, превышающих допустимые. Тогда необходима очистка, которая сводится к обработке воды сильными окислителями, например, перманганатом калия, озоном, кислородными соединениями хлора. В результате обработки названные примеси переходят в нерастворимое состояние и затем легко удаляются фильтрованием.

Качество воды подземных источников Владимирской области характеризуется повышенным содержанием железа и жесткости, в ряде территорий фтора, что определяется природным характером воды. Из 11969 проб воды, отобранных из сети на бактериологические исследования - 837 (7 %) не соответствовали требованиям СанПиН (7.4 % в 2006 г.)

Заключение

Вода является незаменимым компонентом экологической среды, поэтому необходимо организовывать охрану водных ресурсов, регулировать водные отношения с целью обеспечения рационального использования вод для нужд населения и народного хозяйства; охранять воды от загрязнения, засорения и истощения: предупреждать и ликвидировать вредное воздействие вод; улучшать состояния водных объектов; охранять права предприятий, организаций, учреждений и граждан; укреплять законности в области водных отношений. Борьба против загрязнения, засорения и истощения вод должна проводиться всеми доступными в современных условиях мерами и средствами, путем осуществления предупредительных мер по охране вод и ликвидации существующих причин их загрязнения, засорения и истощения.

От качества водоемов зависит здоровье людей и состояние окружающей среды, поэтому мы обязаны охранять водные ресурсы нашей планеты.

 

Используемая литература

1)  Ежегодный доклад под редакцией директора департамента природопользования и охраны окружающей среды администрации Владимирской области А.А. Мигачева. Владимир -2008, 170 стр.

2)  Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. Учебное и справочное пособие. – М.: Финансы и статистика, 1999- 672 с.: ил.

3)  Экология: Учебное пособие / Под ред. Проф. В.В. Денисова. Серия «Учебный курс». – Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2002. – 640 с.

Приложение

 

1. Определение минимальной высоты источника выброса

Определить минимальную высоту источника выброса котельной, использующей в качестве топлива природный газ, с учетом следующих данных для расчета:

-  загрязняющее вещество в выбросах — оксид азота;

-  коэффициент стратификации атмосферы (А)-140;

- коэффициент оседания вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, - (F) - 1;

-  коэффициент, учитывающий рельеф местности, - (z)— 1;

-  масса вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, - (М) – 6,0 г/с;

-  диаметр трубы (D) -2,0 м;

-  средняя скорость выхода газо-воздушной смеси (ω_о) – 9,0 м/с;

- температура газовоздушной смеси при выходе из устья источника (Т)-110° C;

-  средняя температура воздуха в июле (Т_в) - 25 °С;

- ПДК – 0,04 мг/м³

- фоновая концентрация загрязнителя - С_ф – 0,03 мг/м³.

Последовательность расчета

1) Определяется средний объем выхода газо-воздушной смеси из трубы по формуле

V = πD²ω₀/4 = (3,14·2²·9,0)/4 = 28,26 м³/с.

2)Рассчитывается ориентировочная высота трубы по формуле

H=[AMFDz/8V(ПДКмр – Сф)] ^3/4 = [(140·6,0·1·2·1) /(8·28,26·(0,04-0,03))]^3/4=142,33 м.

Проверяется выполнение условия (11)

H ≤ ω₀[10D/∆T]^1/2

142,33 >[10·2/85]^1/2 = 4,4.

4)Условие не выполняется, поэтому находится новое значение Н:

H= [AMFz/{(ПДК- Сф)(V∆T)^1/3}]^1/2 = = [140·6,0·1·1)/{(0,04-0,03)(28,26·85) ^1/3}]^1/2 =79,2 м.

Условие (11) также не выполняется.

5)Проводится проверка на необходимость уточнения полученного значения. Для этого находятся вспомогательные значения v_m', v_m, f, fe:

v_m' = 1,3ω₀D/H= 1,3·9,0·2/79,2 = 0,3

v_m = 0,65[V∆T/H]^1/3 = 0,65[28,26·85/79,2]^1/3 = 2,03

f =1000ω₀²D/(H²∆T) = 1000·9,0²·2/(79,2²·85) = 0,3

fe = 800[v_m']³ = 800[0,3]³ = 21,6.

6)С помощью найденных значений определяются коэффициенты n и т:

n₀ = 1

m₀= 1/(0,67 + 0,1 f ^1/2 + 0,34 f ^1/3) = 1/(0,67+0,1·0,3^1/2 + 0,34·0,3 ^1/3) = 1,050.

Поскольку пт= 1·1,050= 1,050, необходимо провести уточнение высоты трубы:

H₁ = H₀[n₀m₀]^1/2= 81,16 м.

7) Используя полученное уточненное значение Н₁ находятся новые значения v_m', v_m, f, fe и коэффициенты n , т для нахождения второго уточнения высоты источника выброса. Получаются следующие значения:

v_m' = 1,3ω₀D/H= 1,3·9,0·2/81,16 = 0,29

v_m = 0,65[V∆T/H]^1/3 = 0,65[28,26·85/81,16]^1/3 = 2,01

f =1000ω₀²D/(H²∆T) = 1000·9,0²·2/(81,16 ·85) = 0,29

fe = 800[v_m']³ = 800[0,3]³ = 19,5.

С помощью данных значений находятся новые коэффициенты n и т:

n₁ = 1

m₁= 1/(0,67 + 0,1 f ^1/2 + 0,34 f ^1/3) = 1/(0,67+0,1·0,29^1/2 + 0,34·0,29 ^1/3) = 1,054.

Определяется второе уточненное значение высоты

H₂ = H₁[n₁ m₁/( n₀ m₀)]^1/2 = 81,16 [1,054/1,050]^1/2 = 81,31.

Так как выполняется условие (10).

|H₂-H₁| = |81,31-81,16|<1,

значение Н₂ считается окончательным. В качестве конечной высоты источника выброса принимается значение 82 м.

2. Определение величины ущерба, наносимого атмосферному воздуху от выбросов загрязнителя

Максимально допустимое поступление загрязнителя- ПДВ:

ПДВ={[(ПДК-Сф)Н²]/AFmnz}[ V∆T D]^1/3 = { [(0,04-0,03)·82²]/[140·1·1,05·1,00·1]} [ 28,26·85·2] ^1/3 =7,72 г/с

Определяется величина приведенной массы оксида азота за год ( с учетом. Что в году 31536·10³ с, а коэффициент эколого-экономической опасности для оксида азота равен 16,5):

М= 7,72·31536·10³·10^-6·16,5=4017 т/год.

Величина экономического ущерба за год для Владимирской области (коэффициент экологической ситуации для Владимирской области 1,9; величина удельного ущерба для атмосферы – 74 руб/ усл.т.):

Уа= 74·1,9·4017=564790,2 руб/ усл.т.