Реферат методы очистки сточных вод и почв при загрязнении отходами

Обновлено: 04.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Давыдова Ирина Владимировна

Основная часть. Способы биологической очистки сточных вод_________________стр. 4-8

2.1.1. Виды биофильтров____________________________________________________стр.4-5

2.1.2. Состав биофильтров___________________________________________________стр.5

2.1.3. Механизм действия биофильтра_________________________________________стр. 5-6

2.1.4. Капельные биофильтры________________________________________________стр. 6

2.1.5. Высоконагружаемые биофильтры (аэрофильтры)___________________________стр.6

2.1.6. Преимущество биофильтров____________________________________________стр. 6

2.2. Биологические пруды___________________________________________________стр. 6-7

2.2.1. Условия хранения сточной воды_________________________________________стр. 7

2.2.2. Технология возведения пруда___________________________________________стр. 7-8

2.2.3. Преимущества биологических прудов ____________________________________стр. 8

2.3. Аэротенки_____________________________________________________________стр. 8

2.3.1. Механизм действия аэротенка___________________________________________стр.8

2.3.2. Преимущество аэротенков______________________________________________стр.8

Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь, тобою наслаждаешься, не понимая, что ты такое. Ты не просто необходима для жизни, ты и есть жизнь. С тобой во всем существе разливается блаженство, которое не объяснить только нашими пятью чувствами. Ты возвращаешь нам силы и свойства, на которых мы уже поставили было крест. Твоим милосердием снова отворяются иссякшие родники сердца.

Антуан де Сент-Экзюпери

Вода - источник жизни на Земле, это вещество играет значительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизнедеятельности организмов. Быт человека, жизнь животного и растительного мира также нельзя представить без воды. Для многих живых существ она является средой обитания. Невозможно обеспечить развитие промышленного и сельскохозяйственного производства без привлечения водных ресурсов.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Потребности человека в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3.
Важно отметить, что 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.

Большое количество воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно- бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют ученых всех стран мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

В наше время известны следующие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических приемов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды. Очистка промышленных стоков от загрязнения - приоритетное направление современной науки.

Основная часть

Способы биологической очистки сточных вод

В основе биологического метода очистки воды лежат процессы биохимического и физиологического самоочищения природных водоемов. Перед биологической очисткой проводят механическую очистку сточных вод.

После биологической очистки проводят дезинфекцию , которая удаляет болезнетворные бактерий. Для дезинфекции после биологической очистки используют: химическую очистку при помощи хлорирования жидким хлором или хлорной известью; ультразвук; электролиз; озонирование. Основные способы очистки сточных вод: биофильтры, биологические пруды, аэротенки. (рисунок)

2. 1.Биофильтры

Биофильтр - очистное сооружение, основой которого служит слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой пленкой микроорганизмов. Пленка представляет собой колонии бактерий, которые активно участвуют в процессах биологического окисления загрязнений.

2.1.1. Виды биофильтров

Загрузочный материал-одна из важнейших составных частей биофильтра. Исходя из его разнообразия, биофильтры для очистки сточных вод можно разделить на:

1. Фильтры с объемной нагрузкой (для них характерно широкое использование щебня прочных горных пород, гальки, шлака и керамзита);

2. Фильтры с плоскостной нагрузкой (в данном случае необходимо применения пластмасс , которые выдерживают температуру 6-30 градусов по Цельсию, и при этом не теряют свою прочность).

Также биофильтры можно классифицировать на:

1. Двухступенчатые , обеспечивающие высокую степень очистки сточных труб в том случае, когда увеличить высоту устройства невозможно;

2. Биофильтры с капельным типом фильтрации . Хоть они и обладают низкой производительностью, но именно данный вид может обеспечить полную очистку вод.

2.1.2. Состав биофильтров

Для всех биофильтров, независимо от их конструкции, характерно наличие следующих составных частей:

1. Фильтрующая нагрузка - тело фильтра. Обычно она помещается в специальном резервуаре, стенки которого как водопроницаемы, так и водонепроницаемы;

2. Водораспределительное устройство , которое обеспечивает равномерность орошения сточными водами поверхности загрузки биологического фильтра;

3. Дренажное устройство, с помощью него происходит удаление сточной воды;

4. Воздухораспределительное устройство , обеспечивает бесперебойное попадание в систему биофильтра потоков воздуха, в итоге происходит окислительный процесс.

Функции биопленки идентичны функциям активного ила: она успешно адсорбирует и перерабатывает биологические вещества, находящиеся в сточных водах. Отработанная мертвая биопленка в дальнейшем отслаивается, смывается протекающей сточной водой и выносится из оборудования для очистки сточных вод.

2.1.3. Механизм действия биофильтра

Вода, загрязненная примесями, при прохождении через фильтрующую нагрузку оставляет на ней все загрязнители, которые не смогли образовать осадок на уровне первичного отстойника. Также на ней остаются различные коллоидные и растворенные органические вещества, которые сорбирует биологическая пленка.

Далее колонии микроорганизмов, которые питались веществами органического происхождения, получают новый источник энергии для продолжения своей жизнедеятельности. Часть органических веществ используются микроорганизмами как материал для роста их численности. Так обеспечивается одновременно и очистка сточных вод, и размножение бактерий в колонии. Кислород, важнейшая составляющая биохимического процесса, поступает в загрузку путем естественной и искусственной вентиляции фильтра.

Эффективность очистки сточных вод с помощью биофильтра обеспечивается сочетанием следующих факторов: биологическая потребность в кислороде (БПК) сточной воды; природа загрязнения веществ; скорость окислительных реакций; интенсивность дыхания микроорганизмов; толщина используемой биопленки; состав веществ, обитающих в биопленке; температура сточных вод, которые проходят через биофильтр.

2.1.4. Капельные биофильтры

Данный вид биофильтров характеризуется тем, что сточная вода подается в виде капель или струй. Для обеспечения вентиляции воздуха предусмотрены открытая крыша фильтра для очистки сточных вод и дренаж. Данный биофильтр характеризуется низкой нагрузкой по воде.

2.1.5. Высоконагружаемые биофильтры (аэрофильтры)

Главное отличие данного вида биофильтров от капельных состоит в повышенной окислительной мощности. Она обусловлена лучшим обменом воздуха и неспособностью загрузки заиливаться. Это возможно благодаря использованию специального загрузочного материала с показателем крупности, равным 40-70 мм, а также увеличением высоты работы нагрузки и ее гидравлики.

2.1.6. Преимущество биофильтров

Естественной биологическая флора, которую содержат современные биофильтры, дает возможность получить высококачественную очистку бытовых и промышленных сточных вод. Очищенные воды, могут повторно применятся в технологических процессах, либо безопасно утилизироваться, не оказывая, при этом, негативного влияния на экологическую ситуацию.

2.2. Биологические пруды

Биопруды создаются искусственно возле предприятий нефтехимической, коксохимической, нефтедобывающей промышленности, и в местах целлюлозного производства. Это заглубленные очистные сооружения, огражденные дамбой или плотиной. Биологические пруды с загрязненными отходными водами от предприятия строятся в местах, непригодных для ведения сельского хозяйства. Как правило, это овраги, склоны террас. Каждое очистное сооружение ограждается в целях безопасности дамбой, а если находится в глубоком овраге – плотиной. В очистке сточных вод принимают участие все организмы, живущие в биологическом пруде. В прудах происходят естественные процессы самоочищения и аэрации сточных вод.

2.2.1. Условия хранения сточной воды

Биологический пруд должен хранить в себе только стоки тех вод, которые не меняют своих качеств на протяжении всего срока хранения. Необходимо следить за отсутствием загрязнения водоема илом. Водоем для хранения сточных отходов должен функционировать временным, а не постоянным образом.

Водоем площадью до 50.000 м3 засаливает подземные чистые русла на расстоянии нескольких квадратных километров. Каждый биологический пруд-отстойник очень загрязняет воздух, выделяя в него активные химические вещества.

Рис. Принцип построения пруда для сточных вод

2.2.2. Технология возведения пруда

Пруд-накопитель по технологическим требованиям должен состоять из 2-х частей . Первая занимает 20% объема всего пруда и служит для фильтрации и отстаивания частиц продукции нефтепереработки. Вторая часть, объемом 80%, функционирует как своеобразный аккумулятор-накопитель . В качестве пруда-накопителя может быть использовано заболоченное озеро или болото, если рядом находится водопроводный слив сточных вод и большая площадь земельных угодий.

Метод использования биологического заболоченного озера экономически выгоден, но водопроводные осадки приобретают в болоте тиксотропное состояние, пруд покрывается твердой коркой, известь не помогает устранить проблему, поэтому пруд-хранилище должен быть временным вариантом.

2.2.3. Преимущества биологических прудов

данный способ является самым эффективным, подходят даже неглубокие пруды глубиной до одного метра. Значительная площадь поверхности позволяет воде хорошо прогреваться, что также оказывает необходимое воздействие на процессы жизнедеятельности принимающих участие в очистке микроорганизмов. Максимально эффективным данный способ является в теплое время года

2.3. Аэротенки

2.3.1. Механизм действия аэротенка

Аэротенки - резервуары, содержащие биоактивный ил из быстро растущих колоний бактерий и простейших. Органические вещества в сточных водах и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха, способствуют развитию колоний микроорганизмов. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, омолаживают бактериальную массу ила.

2.3.2. Преимущество аэротенков

При прочих равных условиях аэротенк имеет большую окислительную способность, чем биофильтр. Это обеспечивается особенностями самого активного ила, который используется в аппарате. Рассматривая варианты крупногабаритных промышленных объёмов сточных вод и, соответственно, больших массах загрязнителя, аэротенк имеет преимущество относительно биофильтрации.

3. Заключение

Биологические методы очистки стоков основаны на естественных процессах жизнедеятельности бактерий – гетеротрофов. Они потребляют органические соединения, разлагая их на простые вещества, быстро размножаются и образовывают колонии, легко отделяемые от очищенной воды. Стоимость биологических очистных станций сравнительно невысокая. Эффективность методики достаточно высокая, но как самостоятельный способ она не применяется. Добиться высоких результатов очистки возможно при комбинированном внедрении разных методов. Поэтому в рамках комплексной очистки стоков применяются также химические, механические, мембранные, реагентные методы. Одним из минусов биологических методов очистки являются ограниченные возможности бактерий – микроорганизмы перерабатывают незначительные примеси органики.

4. Библиография

1.Карелин Я.А., Попова И.А., Евсеева Л.А. и др. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов - М.: Стройиздат, 1982.

2.Роев Г.А., Юфин В.А. Очистка сточных вод и вторичное использование нефтепродуктов - М.: Недра, 1987.

3.Стахов Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов - Л.: Недра, 1983.

4. Роев Г.А. Очистные сооружения. Охрана окружающей среды - М.: Недра, 1993.

5. Родионов А.И., Клушин В.П., Торочешников И.С. Техника защиты окружающей среды. Учебник для вузов - М.: Химия, 1989.

6. Очистка производственных сточных вод: учебное пособие для вузов/ Под. ред. Яковлева С.В. - М: Стройиздат, 1985.

7. Захаров С.Л. Очистка сточных вод нефтебаз // Экология и промышленность России. - 2002. - январь С. 35-37.

8. Минаков В.В., Кривенко С.М., Никитина Т.О. Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений // Экология и промышленность России. - 2002. - май С. 7-9.

Очистка воды и почвы от загрязнений ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Введение
1. Загрязнения воды и почвы
2. Очистка воды и почвы от разливов нефти, нефтепродуктов, опасных химических веществ

Чистая вода — это один из трёх китов, на которых покоится наше здоровье и сама жизнь (вода, еда, воздух).

Наиболее распространенными загрязнениями окружающей природной среды, объектов железнодорожного транспорта является нефть и продукты переработки нефти. Нефть является экологически опасным веществом, которое при попадании в окружающую среду (грунт, почву, водоемы) угнетает важные жизненные процессы, подавляя или заставляя их протекать по-другому. Причиной загрязнения земли является производственная деятельность предприятий, а путями загрязнения — разливы нефтепродуктов во время их транспортировки к месту назначения. К числу причин загрязнения следует добавить аварийные разливы нефти и нефтепродуктов из цистерн.

С каждым годом все больше внимания уделяется проблемам, связанным с загрязнением окружающей среды. Наиболее остро данный вопрос стоит перед жителями крупных промышленных городов. Например, в России, как и в других развитых странах мира, наблюдается тенденция снижения продаж жилья в экологически неблагополучных районах городов и увеличение — в ближайшем пригороде и экологически чистых районах. Кроме того, Евразия стоит на первом месте в мире по запасам нефти и обладает разветвленной сетью предприятий для ее переработки и транспортировки, в связи с чем возникает проблема очистки почвы от нефтепродуктов. Наиболее экономически выгодным и безопасным методом является микробиологическая деградация.

очистка вода нефть почва

1. Загрязнения воды и почвы

Во многих странах мира источником питьевой воды является вода, добываемая из поверхностных или подземных источников. К сожалению, большинство этих источников загрязнено различными нефтепродуктами и химическими примесями. На сегодняшний день более 1/3 всех загрязнителей воды приходится на производные бензола и другие углеводороды нефтяного происхождения.

До недавнего времени относительно чистой питьевой водой считались грунтовые воды. Они имеют свойство накапливаться под землей в трещинах, пространствах или пустотах между частицами почвы. Грунтовые воды, залегающие не так глубоко, могут и в самом деле оказаться достаточно чистыми, так как различные почвенные микробы разрушают многие бактерии и отфильтровывают различные примеси. Однако самоочищение почвы происходит только в случае загрязнения органическими отходами, которые могут подвергаться биохимическому окислению микроорганизмами. Наряду с этим в почву могут попадать, постепенно накапливаться, а затем и опускаться в глубокие слои тяжелые металлы и их соли. При глубокой вспашке почвы тяжелые металлы могут вновь попасть в трофическую цепь. [1]

В последние годы в России, как и во многих странах мира, разрабатываются различные способы очищения воды и почвы от загрязнений нефтепродуктами и тяжелыми металлами. В ходе исследований была разработана флотационная установка. Очистка почвы с помощью данной машины проводится в несколько этапов: машина удаляет слой загрязненной почвы и подает на очистку в мобильную установку, куда подаются специальные очищающие ПАВ и на заключительном этапе уже очищенная почва сбрасывается обратно на рельеф. Однако нужно помнить, что лучшим методом очищения почвы и воды от загрязнений остается бережное отношение к этим богатствам природы. [1]

2. Очистка воды и почвы от разливов нефти, нефтепродуктов, опасных химических веществ

Разливы нефти и опасных химических веществ, в том числе аммиака являются постоянной проблемой для экологов, властей и подразделений МЧС. Опасными участками являются регионы добычи нефти, переработки нефти и транспортировки (нефтепроводы, порты, железная дорога), хранения нефти и нефтепродуктов, а также предприятия потребители нефтепродуктов и химии. Последние аварии (в Мексиканском заливе, на Амуре, в Венгрии, Саяно-Шушенской ГЭС, Кирове) наглядно показывают необходимость применения недорогих природных сорбентов. Такими сорбентами являются ПРИРОДНЫЕ ЦЕОЛИТЫ — СОКИРНИТЫ. Уникальные СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ ЦЕОЛИТОВ — СОКИРНИТОВ, позволяющие надёжно запирать в своей структуре широкий спектр загрязняющих веществ, их высокая сорбционная и ионообменная ёмкость делают их особенно эффективными при ликвидации аварий. [2]

Загрязнения воды градируются на 4 основных типа:

бактерии, вирусы, одноклеточные водоросли, цисты и споры паразитов;

2. тяжелые металлы;

3. органические соединения

продукты распада живой материи (гуминовые кислоты, хлорофилл, аминокислоты) и их производные, индустриальная органика, пестициды. Все это содержит углерод;

4. неорганические соединения

металлы, нитриты (NO2), нитраты (NO3), хлориды (Cl), фториды (F), цианиды (CN), сульфаты (SO4), хлор остаточный, калий (К), кальций (Са), магний (Мg), фосфор (Р) и другие, менее распространенные соединения. [3]

Существует несколько основных способов применения. При очистке воды или локализации нефтяных пятен используются три метода:

1. Ограждение пятен заградительными бонами с подвешенными к ним сетками с ПРИРОДНЫМИ ЦЕОЛИТАМИ фракции 1−4 мм. В этом случае боны не только огораживают очаг загрязнения, но и сорбируют нефть и нефтепродукты.

2. Использование ПРИРОДНОГО ЦЕОЛИТА — СОКИРНИТА фракции 1−4 мм в качестве фильтрующей загрузки на станциях очистки воды.

Нефтепродукты являются распространенными источниками загрязнения воды на земли. По данным ЮНЕСКО нефтепродукты относятся к числу наиболее опасных загрязнителей окружающей среды.

В настоящее время тот или иной метод, применяемый для очистки воды от нефтепродуктов, подбирается в зависимости от степени загрязнения и типа загрязнителя сточных вод. [4]

Методы очистки воды подразделяют на следующие группы:

Механический метод очистки воды от нефтепродуктов.

Сущность метода состоит в фильтрации воды в несколько этапов и отстаивании её в специальных устройствах. К таким устройствам относят сепараторы нефтепродуктов, которые широко применяются на станциях АЗС, СТО, автомойках, паркингах. В качестве фильтров в таких системах очистки используют специальные материалы, имеющие пористую структуру. При прохождении воды через поры молекулы воды имеющие меньшие размеры не задерживаются в отличие от молекул нефти, керосина, мазута и т. п. Применяя только механическую очистку можно удалить из воды лишь 60−65% нефтепродуктов, поэтому такой метод является подготовительным этапом в последующих процессах очистки воды. [4]

Химический метод очистки воды от нефтепродуктов.

Данный метод очистки заключается в том, что в воду добавляются специальные химические реагенты, которые, контактируя с нефтепродуктами, вступают с ними в химическую реакцию при контакте их с нефтепродуктами. В результате нефтепродукты осаждаются в виде нерастворимых осадков. В качестве реагентов чаще всего используют поверхностно-активные вещества и водонефтяные эмульсии. Также используют специальные адсорбенты такие как оксид алюминия. Такой способ очистки обеспечивает высокую степень удаления нефтепродуктов (до 98%). [4]

Биологический метод очистки воды от нефтепродуктов.

Этот метод является наиболее передовым в настоящее время. Он основан на использовании специальных микроорганизмов, использующих нефть в качестве основного источника питания. Существуют сотни видов микроорганизмов (грибы, дрожжи, бактерии), которые способны перерабатывать сложные углеводородные соединения, из которых состоят нефтепродукты. В результате биологической очистки воды происходит окисление углеводородов нефти, после чего остаются легко разлагающиеся вещества и нетоксичные продукты разложения нефти. Данный метод позволяет достигнуть высокой степени очистки воды. [4]

Что качается очистки почв и твёрдых поверхностей, то здесь также существует три способа:

1. Для сбора нефти и опасной химии с поверхностей достаточно внести цеолит на поражённый участок и через некоторое время собрать его и утилизировать. В случае с нефтью и нефтепродуктами его можно просто выжечь и использовать повторно.

3. В случае больших концентраций загрязнителей для восстановления почв могут применяться ПРИРОДНЫЕ ЦЕОЛИТЫ насыщенные бактериями — нефтедеструкторами. [2]

Чистая вода – одна из основ человеческой жизнедеятельности, - стоит наравне с такими важными составляющими, как пища и воздух. Результаты промышленных выбросов и техногенных катастроф поставили перед человечеством вопрос о восстановлении ценного ресурса. Сегодня проблема очистки загрязнённых земель и вод от различных вредных примесей, в первую очередь от нефти и нефтепродуктов, является одной из наиболее острых, особенно для жителей крупных городов. Так, в нашей стране и в других развитых странах мира заметна тенденция падения продаж жилья в неблагополучных с точки зрения экологии районах городов и рост спроса на дома и квартиры в ближайшем пригороде и экологически чистых районах. Также следует учесть, что Евразия, и Россия в частности, находятся на первом месте в мире по запасам нефти, которую перерабатывают огромное множество заводов, проложены тысячи километров нефтепроводов. Это делает весьма актуальной проблему очистки почвы от загрязнений нефтепродуктами.

Очень важным фактором являются и свойства нефти как опасного для природы вещества. При попадании в грунт, почву или водоемы данный вид загрязнений активно угнетает значимые жизненные процессы, практически полностью их подавляя или заставляя проходить в другом русле. Основная же причина утечек - производственная деятельность нефтеперерабатывающих предприятий, а способы загрязнения - разливы нефтепродуктов при транспортировке к месту назначения, а также аварийные разливы из цистерн железнодорожного и автомобильного транспорта. Наиболее эффективной является очистка почвы от загрязнений методом микробиологической деградации. Компания Полиинформ предлагает следующие методы по очистке поверхностных и подземных вод (пройдите, пожалуйста, по этой сылке).

Проблема загрязнения

Основным источником воды, как правило, являются поверхностные и подземные источники грунтовых вод, которые до недавнего времени считались относительно чистыми и пригодными для использования в быту. К сожалению, именно они подвергаются наибольшему загрязнениюразличными нефтепродуктами и химическими примесями. В настоящее время более 30% всех опасных для экологии веществ, находящихся в природной среде, приходится на производные бензола и другие углеводороды.

Залегающие неглубоко грунтовые воды могут быть достаточно чистыми благодаря действию различных почвенных микроорганизмов, которые уничтожают многие бактерии и играют роль фильтра для различных примесей. Однако процесс самостоятельной очистки почвы от загрязнений происходит только при загрязнении органическими отходами, подверженными биохимическому окислению микроорганизмами. Более серьёзную проблему представляют проникающие, постепенно накапливающиеся в почве и опускающиеся в более глубокие слои неорганические тяжелые металлы и их соли. При проведении глубокой вспашки зараженных земель эти вещества могут вновь проникнуть в трофическую цепь.

В последнее время в России, как и в других развитых странах мира, создаются и внедряются различные методики санитарной очистки почвы и воды от загрязнений нефтепродуктами и тяжелыми металлами. Одним из итогов исследований стало появление флотационной установки. Для очистки почвы от загрязнений посредством данной установки используется несколько этапов:

установка удаляет слой загрязненной почвы;
очистка почвы в специальной передвижной установке;
подача в установку специальных очищающих веществ;
возврат очищенной почвы в природу.

Однако не следует забывать, что лучшим способом защиты и очистки почвы от загрязнений является бережное отношение.

Очистка загрязнения земель и воды

Проникновение в природную среду нефти и опасных химических веществ является частой проблемой для всех ответственных структур и организаций - экологов, властей, подразделений МЧС. Наиболее опасными в этом плане являются традиционные регионы добычи, переработки и транспортировки нефти и её производных, в т. ч. места пролегания нефтепроводов, порты, железная дорога и т. д. Представляют опасность и предприятия - потребители нефтепродуктов и химии. Последние аварии продемонстрировали необходимость широкого внедрения недорогих природных сорбентов для санитарной очистки почвы, как, например, природных цеолитов – сокирнитов. Уникальным свойством этих веществ является способность надёжно закрывать в своей структуре широкий спектр загрязняющих веществ, а также высокая сорбционная и ионообменная емкость, что обеспечивает их высокую эффективность при ликвидации аварий. Полиинформ разработала инновационный препарат Сойлекс для биоремедиации грунтов и вод, загрязненных нефтепродуктами. Ознакомиться с ним можно на этой странице: биопрепарат для очистки грунтов и вод от нефти.

Виды загрязнения воды и способы очистки

Прежде всего стоит сказать, что вовремя принятые меры позволяют избежать крупных затрат на ликвидацию последствий аварий. В частности, мы предлагаем вам своевременно обратить внимание на состояние вашего оборудования. Наша компания предлагает удобный метод бесконтактной оценки технического состояния трубопроводов.

Всего существует четыре вида загрязнений:

Биологические. Это бактерии, вирусы, одноклеточные водоросли, цисты и споры паразитов.
Тяжелые металлы.
Органические соединения. Это продукты распада живой материи, а также их производные, индустриальная органика и пестициды. Все эти вещества содержат углерод.
Неорганические соединения. Металлы, нитриты, нитраты, хлориды (Cl), кальций, фосфор и другие вещества и соединения.

Существует три основных способа очистки воды и локализации нефтяных пятен с помощью сорбентов:

Локализация разливов заградительными бонами, оборудованными сетками с цеолитами. Размер фракций сорбентов – от 1 до 4 мм. Роль бонов - не только локализовать разлив, но и удалить из воды нефть и нефтепродукты.
Применение сокирнита (природного цеолита) размером фракции от 1 до 4 мм в качестве фильтрующего вещества на станциях водоочистки.
Распыление мелкодисперсного сорбента (фракция до 0,14 мм) цеолита по поверхности загрязненной воды. Вещество впитывает загрязнения и постепенно осаживается на дно водоёма, предотвращая распространение нефти.

Технологии очистки воды от нефтепродуктов

Указанные ниже методики применяются для очистки воды и подбираются в соответствии со степенью загрязнения и типом загрязнителя. Все существующие методы можно разделить на следующие три группы:

Механическая очистка – фильтрация воды в несколько этапов с последующим отстаиванием. В эту категорию входят сепараторы нефтепродуктов, широко применяемые на станциях АЗС, СТО, паркингах и т. д. Для фильтрации используются фильтры с пористыми наполнителями, которые пропускают молекулы воды, но задерживают более крупные молекулы нефти, керосина, мазута и других нефтепродуктов. Однако эффективность механической очистки ограничивается показателем примерно в 60-65%, из-за чего она используется преимущественно в качестве подготовительного этапа.
Химическая очистка. Заключается в применении специальных реагентов, добавляемых в очищаемую жидкость. Данные вещества вступают в реакцию и осаживаются в качестве нерастворимых осадков. На роль химических реагентов чаще всего используют поверхностно-активные вещества и водонефтяные эмульсии, а также специальные адсорбенты, как, например, оксид алюминия. С помощью химической очистки можно удалить до 98% загрязнений.
Биологическая очистка воды от нефти и нефтепродуктов. Наиболее передовая методика очистки, основанная на деятельности специальных микроорганизмов, для которых нефть является основным источником питания. Таких микроорганизмов существует более сотни видов и относятся они к различным категориям – грибам, бактериям, дрожжам и т. д. Они обладают полезным свойством перерабатывать сложные углеводородные соединения, т. е. нефтепродукты, вызывая их окисления. В результате образуются легко разлагающиеся вещества и нетоксичные продукты, что обеспечивает наиболее высокую степень очистки.

Для очистки почв от загрязнений и других твердых поверхностей также существует три основных методики:

Санитарная очистка почвы путем внесения сорбента (цеолита) на поверхность очищаемого грунта с последующим сбором и утилизацией. Таким образом, обеспечивается сбор нефти и др. опасных веществ разлитых по поверхности. Если речь идёт о нефти, то после сбора вещество можно выжечь и использовать повторно.
Очистка земель с небольшим уровнем загрязнения может быть выполнена внесением цеолита на поверхность посредством обычных сельскохозяйственных разбрасывателей минеральных удобрений. Далее необходима культивация и засев любыми травами, не употребляемыми в пищу людьми и животными. Сорбент впитает в себя нефтепродукты, свяжет их и остановит дальнейшее распространение "вытянет" на себя загрязнение из почвы, надёжно свяжет, предотвратит дальнейшее распространение, в т. ч. остановит проникновение в подземные воды. Для восстановления почвы таким способом понадобится 1-2 года.
При крупных загрязнениях используются цеолиты, насыщенные бактериями – нефтедеструкторами, разлагающими нефть и способствующими полной очистке почвы от загрязнений и восстановлению её хозяйственного и природного значения.

Компания Полиинформ предлагает обширный перечень услуг в области экологической безопасности, очистки грунта и вод, исследования технического состояния оборудования и трубопроводов. Кроме того, мы поможем вам с оценкой - с нашими специалистами экспертиза промышленной безопасности - это быстро и недорого.

Введение_________________________________________________________________3
Понятие об очистке сточных вод_____________________________________________3
Типы сточных вод и методы очистки_________________________________________ 3
Классификация сточных вод_________________________________________________4
Выбор оптимальных технологических схем очистки сточной воды________________ 5
Основные способы очистки сточных вод______________________________________ 6
Вывод___________________________________________________________________ 8

Прикрепленные файлы: 1 файл

экология реферат очистка сточных вод.docx

Кафедра международного туризма и менеджмента
Направление сервиса

Цыплакова Ирина Игоревна

Введение______________________ ______________________________ _____________3
Понятие об очистке сточных вод___________________________ __________________3
Типы сточных вод и методы очистки_______________________ __________________ 3
Классификация сточных вод___________________________ ______________________4
Выбор оптимальных технологических схем очистки сточной воды________________ 5
Основные способы очистки сточных вод___________________________ ___________ 6
Вывод_________________________ ______________________________ ____________ 8

Понятие об очистке сточных вод

Типы сточных вод и методы очистки

Классификация сточных вод

Загрязнение водных источников включает в себя любые изменения физических, химических, биологических свойств воды в водных объектах, обусловленных сбросом в них твердых, жидких и газообразных веществ, причиняющих или создающих проблемы, делающих воду опасной для потребления, нанося ущерб деятельности человека, здоровью человека и экологической безопасности населения.
Загрязнения поверхностных водоемов и грунтовых вод можно классифицировать следующим образом:

Механические - увеличение содержания механических примесей, относящееся в основном к поверхностным видам загрязнений,
Химические - присутствие в воде неорганических и органических веществ токсичного и нетоксичного действия,
Биологические и бактериологические - присутствие в воде разнообразных патогенных бактерий, грибов и водорослей,
Тепловые - сброс в водоемы нагретых вод ТЭЦ и АЭС,
Радиоактивные - наличие радиоактивных веществ в поверхностных или грунтовых водах.

Основными источниками загрязнений водных объектов являются недостаточно очищенные стоки производственных предприятий и коммунальных объектов, животно- и птицеводческих фабрик, твердые отходы, образующиеся при разработке полезных ископаемых, сточные воды горнодобывающих шахт, сточные воды, образующиеся при обработке и сплаве леса; сточные воды железнодорожного и водного видов транспорта, техногенные отходы металлургических предприятий.
Загрязняющие вещества, попадая в водные объекты, вызывают качественные изменения, которые проявляются в изменении физических и химических свойств воды (появление запаха, неприятного привкуса и пр.).
Промышленные сточные воды как правило загрязнены выбросами и отходами производства. Качественный и количественный состав данных сточных вод различен и зависит от отрасли промышленности и производственных процессов. По составу стоки подразделяют на три основных класса, содержащих:

Неорганические загрязнения, включая токсичные,
Органические загрязнения,
Неорганические и органические загрязнения.

Выбор оптимальных технологических схем очистки сточной воды

Сточные воды подвергают очистке различными способами: механической, химической, механохимической, физико-химической и биохимической (или биологической).

Механическую очистку применяют для удаления из сточных вод взвешенных веществ и частично загрязнений, находящихся в коллоидном состоянии. Для механической очистки используют решетки, песколовки, отстойники, жироловки, нефтеловушки, маслоотделители, гидроциклоны, фильтры и другие сооружения. Решетки служат для улавливания крупных загрязнений (тряпья, мочалы, бумаги и др.), песколовки - для улавливания нерастворенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.), отстойники - для очистки сточных вод от взвешенных веществ.
Под действием силы тяжести частицы, удельный вес которых больше удельного веса воды, выпадают на дно сооружений, образуя осадок. В то же время частицы, удельный вес которых меньше удельного веса воды (жиры, масла, нефть), всплывают на поверхность. Осадок и всплывшие загрязнения удаляют из сооружений и направляют на обработку.
Решетки, песколовки и отстойники являются непременными составными частями комплекса сооружений, применяемых для очистки бытовых сточных вод.
Для очистки производственных сточных вод от большого количества жиров, нефти и масел используют жироловки, нефтеловушки и маслоотделители. Эти сооружения аналогичны отстойникам, но имеют оборудование для удаления большого количества всплывающих загрязнений. Одновременно они служат и для очистки воды от оседающих веществ.
Для очистки производственных сточных вод от взвешенных веществ, имеющих большой удельный вес (минеральные загрязнения), могут применяться гидроциклоны. Корпус их имеет цилиндроконическую форму. Вода подводится к корпусу аппарата по касательной с большими скоростями. Выделение взвесей происходит под действием центробежной силы. Для очистки производственных сточных вод от мелкодисперсных взвешенных веществ используют тканевые, сетчатые или песчаные фильтры.

Химическая очистка заключается в выделении из сточных вод загрязнений путем проведения реакций между ними и вводимыми в воду реагентами. Такими реакциями являются реакции окисления и восстановления, реакции образования соединений, выпадающих в осадок, и реакции, сопровождающиеся газовыделением. Химическая очистка применяется для очистки только некоторых производственных сточных вод.

Механохимическую очистку применяют для выделения из сточных вод нерастворенных загрязнений. Сущность ее состоит в том, что в воду добавляют коагулянты, которые способствуют удалению из нее загрязнений в процессе ее механической очистки.

К физико-химическим методам очистки сточных вод относятся сорбция, экстракция, эвапорация, коагуляция, флотация, электролиз, ионный обмен, кристаллизация и др.

Специфические свойства животных белков и жиров приводят к быстрому загниванию, сброс даже недостаточно очищенных стоков может обернуться экологической катастрофой.

Невозможно использовать ближайший водоем или городской коллектор для сброса неочищенных стоков – компании, не имеющей эффективной системы водоочистки, просто не выдадут разрешительных документов на водоотведение.

Кроме того, качественные локальные очистные сооружения (ЛОС) делают производственные процессы экономичнее – очищенные до нормативных значений сточные воды могут использоваться повторно.

Зачем нужна очистка?

Вода – необходимый энергоресурс промышленных предприятий. Вода различного качества используется в производственных процессах, для технологических нужд – холодная, нагретая, в парообразном состоянии, а также для охлаждения и мойки оборудования.

Производства даже одного профиля отличаются видами сырья, нюансами технологических процессов, ассортиментом. Стоки характеризуются объемом, особенностями водосборных площадей, направлением водоотведения: в объект рыбохозяйственного значения, в ливневую канализацию или ЦСВ (централизованную систему водоотведения).

СВ, образованные при выпадении осадков и таянии снега, загрязненные нефтепродуктами и другими веществами, перед отведением с поверхности промплощадок как в городской коллектор, так и при сбросе в водоем, должны быть очищены до нормативных значений, предусмотренных санитарными правилами.

Итак, цель установки эффективных ЛОС на предприятиях — это:

Предотвращение загрязнения окружающей среды. Главная цель очистки стоков – удаление опасных химических и токсичных веществ. Очищенные стоки сохраняют экобаланс, не изменяют качественный состав почв и водной среды, не вредят здоровью человека, флоре, фауне и природе в целом.

Соответствие деятельности предприятия законодательным нормам. Ни один проект на строительство или реконструкцию промышленного объекта не получит положительного результата экспертизы, если в нем не будут предусмотрены мероприятия по защите окружающей среды. Эффективные очистные сооружения позволят предприятию сохранить репутацию, избежать серьезных штрафов и сверхлимитной платы за негативное воздействие на водный объект.

Экономия энергозатрат. СВ можно использовать повторно. Во время качественной, иногда многоэтапной, очистки из стоков удаляются вредные вещества и токсины, благодаря чему вода становится пригодной для вторичного использования. Правильно организованная и управляемая система очистки промышленных сточных вод позволяет получать воду, соответствующую санитарным нормативным значениям, экономить средства в долгосрочной перспективе.

Кроме того, эффективные ЛОС предприятий снижают нагрузку на городские очистные сооружения.

Основные методы

Первоначальные этапы очистки аналогичны для всех категорий СВ. Перед очисткой стоки подвергаются усреднению для нормализации, как по расходу, так и по концентрации. Для этого применяются усреднители, оснащенные системой перемешивания или аэрации.

Состав СВ и методы их очистки очень зависимы от типа промышленности. Промышленные стоки характеризуются высокой неравномерностью объемов и загрязненности.

Поэтому схема очистки зависит от множества факторов:

источника образования стоков;
степени загрязненности;
финальных показателей качества воды.

В зависимости от этого, очистка может выглядеть следующим образом:

Механическая очистка. Это первичный этап комплексной обработки. Примеси удаляются механически, путем фильтрации или отстаивания. Твердые частицы задерживаются первичными фильтрами (сетками, песколовками), а поверхностные загрязнения – нефтеуловителями.
Химический способ. Специфические реагенты осаждают загрязнители, трансформируя их в нерастворимые осадки. Это подготовительный метод для глубокой очистки и дезинфекции промстоков, необходимый этап перед биологической очисткой.
Физико-химический. Суть метода – удаление растворенных и тонкодисперсных частиц при введении коагулянтов, а также сорбция, нейтрализация, флотация, центрифугирование, ионный обмен. В результате очистки удержанные загрязнения выводятся в виде осадков, а вода поступает на следующий этап обработки.
Биологический. Метод самоочистки с помощью активного ила в аэробных, анаэробных и аноксидных условиях. Вода очищается за счет естественного биохимического окисления – путем жизнедеятельности микроорганизмов. Для создания нужных искусственных условий применяются биофильтры, биореакторы, аэротенки, метантенки. Это обязательная мера при отведении очищенных СВ в водный объект рыбохозяйственного значения.
Обеззараживание с использованием ультрафиолетового излучения.

Анаэробная очистка сточных вод предприятий – специфичный вид обработки, предназначенной для вод, значительно загрязненных органикой. В результате получается не только очищенная вода, но и биогаз – сырье для тепловой или электрической энергии.

На заключительных этапах может производиться обезвоживание отходов очистки, например, шнековыми дегидраторами.

Обезвоживание осадков имеет широкое применение, например, из отходов жизнедеятельности животных на фермах можно получать удобрения, биогаз и электроэнергию.

При проектировании промышленных ЛОС учитываются направление водоотведения и фактический объем СВ. Для нового предприятия объем стоков рассчитывается с учетом отраслевых норм водопотребления. Основной фактор, определяющий стоимость комплекса ЛОС – объект сброса.

При сбросе в ЦСВ, как правило, достаточно только физико-химических технологий очистки. Отведение СВ в природные водоемы требует УФ-обеззараживания. Чтобы качество стоков, отводимых в водоем рыбохозяйственного значения, соответствовало санитарным нормам, потребуется биологическая очистка.

Такая необходимость приводит к увеличению объема проектно-конструкторских, строительно-монтажных работ, влияет на состав и стоимость оборудования.

Наиболее качественный результат дает совокупность нескольких способов. Грамотно спроектированные системы ЛОС в состоянии очистить сточные воды до лучших показателей, чем среда водоема, куда они поступают.

Очистные сооружения для производственных вод

Индустрия проектирования эффективных ЛОС не стоит на месте, постоянно появляются новые технологии и методы очистки производственных СВ.

Современные автоматизированные установки оборудованы аварийными механизмами, поэтому риск попадания опасных стоков в водный объект практически исключен. Предлагаем ознакомиться, какие бывают ЛОС для очистки промышленных (и не только) стоков.

Очистка пищевых стоков

Процесс обработки пищевых сточных вод, содержащих многокомпонентный объем загрязнений, требует нескольких этапов очистки. Для малых предприятий общепита достаточно мощности 5–50 м 3 /сут, независимо от водоприемника. Пример компактных мини-ЛОС – модульная система с расходом 0,5–1,5м 3 /час.

Состав стандартной модульной ЛОС:

грубая очистка (решетка, сито);
жироуловитель;
напорно-реагентный флотатор;
блок подготовки растворов и дозирования реагентов;
шламосборник;
насосы и компрессор.

У небольших сооружений, предназначенных для очистки пищевых СВ, могут быть и другие проектные решения:

Блочные очистные сооружения (БОС). Блочные системы монтируются в помещении, в непосредственной близости к кухне, или снаружи, оснащаясь автоматизированным щитом управления.

Компактные очистные сооружения (КОС). Такие установки размещаются внутри оборудованных и утепленных морских контейнеров.

Биологические сооружения

Биологические очистные системы для очистки стоков часто применяются в условиях отсутствия ЦСВ.

Основная группа потребителей этого оборудования – предприятия по переработке мяса, рыбы, молока, овощей и фруктов, комбинаты по производству сыра, сахара, спирта, муки, кулинарные цеха.

Очистное оборудование представляет собой систему емкостей из высокопрочного армированного стеклопластика с активным илом.

Биологическая очистка производственных сточных вод основана на биоценозе микроорганизмов, бактерий, растений и грибов, жизнедеятельность которых приводит к расщеплению загрязнений на простейшие химические элементы.

Комплектация и габариты установок зависят от производительности, источника образования сточных вод и условий применения, В состав БИО-ЛОС могут входить канализационные системы для напорной подачи и отвода стоков, распределительные камеры, поворотные колодцы и другие узлы.

Установки не требуют сложного монтажа, для их эксплуатации не используется дорогостоящее электрооборудование – движение стоков осуществляется в самотечном режиме, расход электроэнергии невысок.

Преимущества установок биоочистки:

низкие эксплуатационные и капитальные затраты;
высокая степень очистки;
малошумное оборудование;
эффективная система обезвоживания осадка;
продолжительный срок службы – около 50 лет.

Возможность монтажа оборудования в несколько линий позволяет поэтапно увеличивать общую производительность.

ЛОС для очистки поверхностного стока

Для очистки поверхностных стоков традиционной технологией является ливневая канализация.

Самотечные ЛОС для небольших территорий

Для обработки дождевых и талых вод с малых площадей (до 20 га) применяются самотечные (безнапорные) ОС из стеклопластика.

Принцип работы заключается в предварительном отделении песка, нефтепродуктов и дальнейшей обработке сорбционным фильтром.

Средняя производительность – 150 л/сек. Если интенсивность осадков высока, подключается распределительный колодец, снижающий нагрузку на ОС.

Преимущества самотечных ливневых ОС:

возможность подземного размещения даже при высоком уровне грунтовых вод;
простой монтаж;
эксплуатационная надежность;
автоматизированное управление.

Кроме того, люки на поверхности являются герметичными, препятствующими распространению запахов.

Напорные ЛОС с накопительными резервуарами

На более крупных водосборных участках (до 700 га) для очистки поверхностных стоков применяются ЛОС с резервуарами-накопителями. Такой принцип позволяет ОС работать бесперебойно при любой интенсивности осадков.

Резервуары объемом до 300 м 3 делают из стеклопластика (открытыми или закрытыми), если требуется большая вместительность – из железобетона или металла.

Узел УФ обеззараживания

Видео

Помимо основных методов очистки, существует еще один — с помощью гальванокоагулятора. С данным методом предлагаем ознакомиться, посмотрев видео ролик:

О том, как реализован проект строительства ЛОС на молочно-консервном комбинате, вы можете посмотреть в этом видео:

Смотрите также видео сюжет о комплексной глубокой очистке промышленных сточных вод:

Заключение

Вода – центр жизненных процессов в живой природе. Загрязнение водоемов предприятиями способно привести к гибели целой экосистемы.

Не причинить вред окружающей среде для предприятия, генерирующего загрязненные сточные воды, может оказаться весьма трудоемкой задачей. Но качественная система очистки СВ – важная инвестиция в будущее.

Читайте также: