ЭКОЛОГИЯ
Сточные воды
Классификация сточных вод
Коллоидные суспензии и их устойчивость в воде
Основные способы очистки нефтезагрязненной воды
ОТСТАИВАНИЕ производится с помощью следующих технических систем
Механическая очистка СВ. Песколовка
Механическая очистка СВ. Песколовка
Механическая очистка СВ. Песколовка
Механическая очистка СВ. Отстойник
Центрифугирование
Центрифуги
ФИЛЬТРОВАНИЕ
Физико-химическая очистка СВ
Флотация
Флотация
Коагуляция
Коагуляция
Коагулянты
Флокуляция
Флокулянты
Принцип связывания дисперсных частиц макромолекулами флокулянта
Биологическая очистка
Основные принципы биологической очистки воды
Реакции биоочистки
Аэробное микробное сообщество представлено разнообразными микроорганизмами
Биологическая очистка СВ
Биологическая очистка СВ
1.35M
Category: ecologyecology

Источники загрязнения водного бассейна и способы предотвращения загрязнения

1. ЭКОЛОГИЯ

Источники загрязнения водного бассейна и
способы предотвращения загрязнения
Старший преподаватель кафедры промышленной экологии
Остах Оксана Сергеевна

2. Сточные воды

В производстве образуются различные категории
сточных вод.
Сточная вода — это вода, бывшая в бытовом,
производственном или сельскохозяйственном
употреблении, а также прошедшая через какую-либо
загрязненную территорию.
В зависимости от условий образования сточные воды
делятся на:
• бытовые или хозяйственно-фекальные (БСВ),
•атмосферные (АСВ)
•промышленные (ПСВ).

3. Классификация сточных вод

Характеристика
системы
Размер
частиц, м
Показател
и системы
Методы очистки сточной
воды
Дисперсные системы
1. Взвеси, суспензии,
эмульсии
10-3-10-5
Мутность
Отстаивание,
центрифугирование,
фильтрование
2.Коллоиды, растворы
высокомолекулярных
соединений
10-5-10-8
Окисляемость
и цветность
Флотация, коагуляция,
флокуляция, биологическая
очистка
Растворы
3. Молекулярные
растворы ,
органические вещества,
газы
10-9
Запахи и
привкусы
Химические методы,
нейтрализация, окисление,
экстракция, биологическая
очистка
4. Ионные растворы электролиты, соли
кислоты , основания
10-10
Минерализа
ция
Сорбционные, термические
методы, обратный осмос

4. Коллоидные суспензии и их устойчивость в воде

Материал
или организм
Диаметр
частиц,
мм
Гравий
Песок
10
1
Время осаждения в
столбе
воды высотой 1 м
(приблизительно)

10 с
Мелкий песок
Глина
Бактерия
0,1
0,01
0,001
2 мин

8 сут
Коллоидные частицы
0,0001
2 года
Коллоидные частицы
0,00001
20 лет

5. Основные способы очистки нефтезагрязненной воды

• Механический метод
• Физико-химический метод
• Биологический метод

6. ОТСТАИВАНИЕ производится с помощью следующих технических систем

1. Взвеси, суспензии,
эмульсии
10-3-10-5
Мутность
Отстаивание,
центрифугирование,
фильтрование
ОТСТАИВАНИЕ
производится с помощью
следующих технических систем

7. Механическая очистка СВ. Песколовка

8. Механическая очистка СВ. Песколовка

Песколовка с удалением осадка насосом

9. Механическая очистка СВ. Песколовка

Песколовка с удалением осадка ковшевым элеватором
1 – предохранительная решетка, 2 – шибер,
3 – ковшевой элеватор с электромотором на тележке

10. Механическая очистка СВ. Отстойник

11.

Механическая очистка СВ. Нефтеловушка

12. Центрифугирование

• Одним из распространенных промышленных способов
разделения неоднородных жидких систем (суспензии и эмульсии)
является центрифугирование, осуществляемое в специальных
машинах-центрифугах. В центрифугах процессы отстаивания и
фильтрования происходят в поле центробежных сил, которые
дают больший эффект разделения, чем силы, действующие в
фильтрах. Основным источником возникновения центробежных
сил в центрифуге является быстровращающийся ротор
(барабан). При вращении ротора и находящегося в нем
материала возникает центробежная сила, равная

13.

14. Центрифуги

• Одним из основных критериев оценки эффективности работы
центрифуги является фактор разделения, равный
Вторым важным показателем работы центрифуги является индекс
производительности ∑ , характеризующий разделяющую способность
центрифуги
где F – площадь цилиндрической поверхности осаждения в роторе, м2.

15. ФИЛЬТРОВАНИЕ

Применяют для отделения тонкодиспергированных
твердых и жидких веществ. Разделение фаз
происходит за счет материалов, задерживающих
диспергированную фазу.
Различают фильтрование через пленку осадка
загрязнений(частицы больше размера пор) и
фильтрование в слое (частицы удерживаются на
зернах фильтра за счет адгезии)

16. Физико-химическая очистка СВ

2.Коллоиды, растворы
высокомолекулярных
соединений
10-5-10-8
Окисляемость
и цветность
Флотация, коагуляция,
флокуляция, биологическая
очистка
• Реагентный метод – обработка сточных вод
химическими веществами (реагентами), которые
вступая в химическую реакцию с растворенными
токсичными примесями, образуют нетоксичные или
нерастворимые осадки.
• ЭТОТ МЕТОД НЕОБХОДИМ ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ
ВРЕМЕНИ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ИЗ
СТОЧНЫХ ВОД

17. Флотация

• Основана на разности плотностей взвешенных
твердых частиц или капель жидкости и жидкости, в
которой они суспендированы.
• Флотация является сложным физико-химическим
процессом, заключающимся в создании комплекса
частица-пузырек воздуха или газа, всплывании
этого комплекса и удалении образовавшегося
пенного слоя. Процесс флотации широко применяют
при обогащении полезных ископаемых, а также при
очистке сточных вод.

18. Флотация

В зависимости от способа получения пузырьков в воде
существуют следующие способы флотационной
очистки:
• флотация пузырьками, образующимися путем
механического дробления воздуха (механическими
турбинами-импеллерами, форсунками, с помощью
пористых пластин и каскадными методами);
• флотация пузырьками, образующимися из
пересыщенных растворов воздуха в воде (вакуумная,
напорная);
• электрофлотация.

19. Коагуляция

• Это процесс укрупнения дисперсных частиц в
результате их взаимодействия и объединения
в агрегаты. В очистке сточных вод ее
применяют для ускорения процесса
осаждение тонкодисперсных примесей и
эмульгированных веществ. Коагуляция наиболее эффективна для удаления из воды
коллоидно-дисперсных частиц, т. е. частиц
размером 3—100 мкм.

20. Коагуляция

• Коагулирующее действие солей есть результат
гидролиза, который проходит вслед за
растворением.
• Процесс гидролиза коагулянтов и образования
хлопьев происходит по следующим стадиям:

21. Коагулянты

• В качестве коагулянтов используют сульфат
алюминия Аl2(SО4)3*18Н2О; алюминат натрия NaАlО2;
гидроксохлорид алюминия Аl2 (ОН)5Сl;
тетраоксосульфаты алюминия-калия и алюминияаммония [квасцы — алюмокалевые КАl(SО4)2* 12Н2О
и аммиачные NН4 Аl(SО4)2,*12Н2О].

22. Флокуляция

• Это процесс агрегации взвешенных частиц при
добавлении в сточную воду высокомолекулярных
соединений, называемых флокулянтами. В отличие от
коагуляции при флокуляции агрегация происходит не
только при непосредственном контакте частиц, но и в
результате взаимодействия молекул
адсорбированного на частицах флокулянта.

23. Флокулянты

• Для очистки сточных вод используют
природные и синтетические флокулянты.
• К природным флокулянтам относятся крахмал,
декстрин, эфиры целлюлозы и др. Активный
диоксид кремния является наиболее
распространенным неорганическим
флокулянтом.
• Из синтетических органических флокулянтов
наибольшее применение в нашей стране
получил полиакриламид

24. Принцип связывания дисперсных частиц макромолекулами флокулянта

а- до добавления флокулянта; б-после добавления; вперемешивание и агломерация частиц: г- образование осадка

25. Биологическая очистка

26. Основные принципы биологической очистки воды

• Очистка сточных вод подразумевает практически полное биологическое
разложение органических соединений в воде. По существующим нормам,
содержание органических веществ в очищенной воде не должно превышать 10
мг/л.
Деградация органических веществ микроорганизмами в аэробных и в
анаэробных условиях осуществляется с разными энергетическими балансами
суммарных реакций. При аэробном биоокислении глюкозы 59% энергии,
содержащейся в ней, расходуется на прирост биомассы и 41% составляют
тепловые потери. Этим обусловлен активный рост аэробных микроорганизмов.
• Чем выше концентрация органических веществ в обрабатываемых стоках, тем
сильнее разогрев, выше скорость роста микробной биомассы и накопления
избыточного активного ила. При анаэробной деградации глюкозы с образованием
метана лишь 8% энергии расходуется на прирост биомассы, 3% составляют
тепловые потери и 89% переходит в метан. Анаэробные микроорганизмы растут
медленно и нуждаются в высокой концентрации субстрата.

27. Реакции биоочистки

• Аэробный процесс
С6Н12О6 +6О2 --> 6СО2 +6Н2О + микробная биомасса +
тепло
• Анаэробный процесс
С6Н12О6 --> 3СН4 + 3СО2 + микробная биомасса +
тепло

28. Аэробное микробное сообщество представлено разнообразными микроорганизмами

• В основном бактериями, окисляющими различные органические
вещества в большинстве случаев независимо друг от друга, хотя
окисление некоторых веществ осуществляется путем соокисления
(кометаболизм).
• Аэробное микробное сообщество активного ила систем аэробной
очистки воды представлено исключительным биоразнообразием.
• В активном иле показано присутствие бактерий многих видов, однако, к
настоящему времени идентифицировано не более 5% видов
микроорганизмов, участвующих в аэробной очистке воды.
• Многие аэробные бактерии являются факультативными анаэробами.
Они могут расти в отсутствии кислорода за счет других акцепторов
электрона (анаэробное дыхание) или брожения (субстратное
фосфорилирование). Продуктами их жизнедеятельности являются
углекислота, водород, органические кислоты и спирты.

29. Биологическая очистка СВ

30. Биологическая очистка СВ

English     Русский Rules