Методы очистки сточных вод

Введение

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, развитие промышленности и сельского хозяйства привели к тому, что располагая гигантскими водными ресурсами, Россия уже испытывает в ряде регионов дефицит воды, а там где его еще нет, качество воды крайне низкое.

На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

Машиностроение - одно из производств, влияющих на загрязнение окружающей среды, в частности ионами тяжелых металлов, наиболее опасных для биосферы. Главным поставщиком токсикантов (в то же время и основным потребителем воды и главным источником сточных вод) являются промывные воды.

Цель проекта: составление эффективной технологической схемы очистки сточных вод машиностроительного завода.

 

Методы очистки сточных вод

Для очистки сточных вод могут быть использованы различные методы, такие как механические, химические, физико-химические, биологические, термические методы.

 

Механические методы

Отстаивание в гравитационном поле (в отстойниках) и в поле центробежных сил (в гидроциклонах)

Степень очистки от взвесей составляет 50-60%, а от нефтепродуктов - 50-70 %.

Достоинства: простота эксплуатации, экономичность, отсутствие расхода реагентов.

Недостатки: низкая степень очистки.

 

Физико-химические методы

Флотационная очистка

Расходуемый материал: коагулянт, флокулянт.

Степень очистки 95-98%.

Достоинства: непрерывность процесса, широкий диапазон применения, небольшие капитальные и эксплуатационные затраты, простая аппаратура, селективность выделения примесей, по сравнению с отстаиванием высокая степень очистки, возможность получения шлама более низкой влажности (90-95%), возможность рекуперации удаляемых веществ. Флотация сопровождается аэрацией сточных вод, снижением концентрации ПАВ и легкоокисляемых веществ, бактерий, микроорганизмов.

Недостатки: ограничения в скорости потока пузырьков газа в связи с образованием турбулизированных потоков, которые разрушают агрегаты загрязняющих веществ (ЗВ), что снижает степень очистки.

 

Электрохимические методы

Анодное окисление и катодное восстановление

Степень очистки около 99%

Расходный материал: катоны,аноды.

Достоинства: высокая степень очистки от различных растворенных примесей(тяжелые металлы, цианиды, родониды, меркаптаны, амины и тд); отсутствие потребности в реагентах; конечные продукты окисления и восстановления СО2 и другие простые нетоксичные вещества.

Недостатки: большой расход элетроэнергии; расход катодов и анодов; необходимость регулирования рН системы для повышение селективность электрохимической очистки; используется при невысоком солесодержании в СВ.

Электрокоагуляция

Степень очистки до 99%

Расходный материал: электроэнергия,металл.

Достоинства: Компактность установок; простота управления; отсутствие потребности в реагентах; малая чувствительность к изменениям условий проведения процесса очистки; получение шлама с хорошими структурно-механическими свойствами.

Недостатки: повышенный расход металла и электроэнергии.

Обоснование выбора метода очистки:

Для предварительной очистки сточных используем метод флотационной очистки. Использование именно этого метода не требует больших капитальных и текущих затрат, связанных с обеспечением функционирования данной стадии очистки и при этом обеспечит достаточно высокую степень очистки.

Реагентные способы очистки

Осаждение железа

Расходный материал: реагенты (хлор, хлорат кальция, перманганат калия, озон, оксид кальция, карбонат натрия и др.)

Достоинства: высокая степень очистки; простота реализации.

Недостатки: расход реагентов.

Осаждение Марганца

Расходный материал: перманганат калия.

Достоинства: высокая степень очистки, одновременное удаление железа.

Недостатки: расход реагентов.

Осаждение соединений цинка ,меди, никеля, свинца, кадмия, кобальта

Расходный материал: известковое молоко, щелочные реагенты, сульфид натрия.

Достоинства: высокая степень очистки.

Недостатки: очищенная вода содержит большое количество солей кальция, поэтому её трудно использовать в оборотном водоснабжении.

Очистка от сульфат-ионов

Перед введением реагента сточную воду нейтрализуют до 8,5-12,1, в качестве реагента берут смесь извести с гидроокисью алюминия аморфной структуры, извлеченной из кислого раствора алюминиевой соли, и дозируют в нейтрализованную воду с последующей донейтрализацией стоков до рН 12,2-12,8 и далее перемешивают очищаемую воду до завершения осаждения SO2-4 в твердую фазу. Предпочтительно смесь извести с гидроокисью алюминия аморфной структуры, извлеченной из кислого раствора алюминиевой соли, использовать в соотношении СаО:Al(ОН)3 не менее 1:1,1.

Достоинства:  глубокая очистка; метод позволяет значительно сократить время обработки, исключить вторичное загрязнение ионами хлора и натрия.

Недостатки: необходимость контролировать рН, расход реагентов.

Мембранные методы очистки сточных вод

Обратный осмос, ультрафильтрация

Степень очистки 99,9% .

Расходные материал: мембрана, промывные реагенты

Достоинства: высокая степень очистки; отсутствие фазовых переходов; небольшой расход электроэнергии; простота конструкции аппаратов.

Недостатки: забивка мембран; расход реагентов на промывку мембран.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1. Радионов А.И. ” Технологические процессы экологической безопасности” / В.Н. Клушин,В.Г. Систер.учебник. Москва, изд. Н.Бочкаревой. – 2000. –С.793