Файл: Содержание Введение Требования к обеззараживанию сточных вод 4 Хлорирование 7 Хлорирование жидким хлором 11 Дехлорирование обеззараженных сточных вод 13 Заключение введение.docx
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 31
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание
Введение
1. Требования к обеззараживанию сточных вод 4
1.1. Хлорирование 7
1.2. Хлорирование жидким хлором 11
1.3. Дехлорирование обеззараженных сточных вод 13
Заключение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы: Проблема очистки промышленных стоков и подготовки воды для технических и хозяйственно-питьевых целей с каждым годом приобретает все большее значение. Сложность очистки связана с чрезвычайным разнообразием примеси в стоках, количество и состав которых постоянно изменяется вследствие появления новых производств и изменении технологий существующих.
Цель учебной практики (научно-исследовательская работа) - получение первичных навыков научно-исследовательской работы, проведение исследований в рамках поставленной цели; выбор необходимых методов и проведение исследований по заданной тематике; анализ и обработка, получаемой информации с использованием современной вычислительной техники, выполнение экспериментальных исследований.
Задачи практики:
- приобретение новых знаний, в том числе с помощью информационных технологий;
- проведение исследований объектов и процессов в рамках задания на практику;
- осуществление поиска научно-технической информации по теме задания.
1. Требования к обеззараживанию сточных вод
Необходимость использования различных методов очистки зависит от конкретного содержания органических веществ в анализируемой воде, рН и температуры, а также различных концентраций вирусов и бактерий. Все методы уникальны и характеризуется определенной степенью воздействия на обрабатываемую пробу воды – дозой излучений или реагентов.
Основными критериями приемлемости того или иного метода обеззараживания являются:
- в процессе обеззараживания не должно происходить вторичного загрязнения воды вследствие образования побочных продуктов;
- удаление патогенных микроорганизмов должно обеспечиваться до значений, регламентируемых санитарными нормами;
- метод должен быть приемлемым с экономической точки зрения, прост в эксплуатации оборудования
, а также безопасным.
Требования, предъявляемые к обеззараживанию сточных вод:
1. Сточные воды, отводимые в водные объекты (их части), а также используемые для производственного водоснабжения и для орошения в сельском хозяйстве, подвергаются обеззараживанию при наличии в них микробиологического загрязнения.
2. Обеззараживание сточных вод должно обеспечивать их соответствие показателям, установленным в таблице 1.
3. Отведение обеззараженных сточных вод в водные объекты должно осуществляться с учетом недопустимости образования в воде водных объектов галогенорганических соединений.
4. Выбор метода обеззараживания сточных вод осуществляется с учетом его гигиенической надежности, медико-биологических последствий и требований по охране водных экосистем.
B целях охраны водных объектов от загрязнения не допускается сбрасывать в водные объекты сточные воды, которые содержат возбудителей инфекционных заболеваний бактериальной, вирусной и паразитарной природы.
В таблице 1 приведены допустимые уровни микробиологических организмов и дезинфицирующих агентов в сточных водах в зависимости от условия их сброса и использования.
Таблица 1. Допустимые (остаточные) уровни микробиологических организмов и дезинфицирующих агентов в сточных водах в зависимости от условия их сброса и использования.
| № | Показатели | Допустимые остаточные уровни | |||
| сточные воды | |||||
| отводимые в водные объекты | Используемые в сельском хозяйстве для орошения | используемые в промводоснабжении | |||
| системы | |||||
| закрытые | открытые | ||||
| 1 | Общие коли-формные бактерии (КОЕ/100 мл), не более | 500 | 1000 | 500 | 20 |
| 2 | Колифаги (КОЕ/100 мл по фагу М2), не более | 100 | - | 100 | 10 |
| 3 | Термотолерантные колиформные бактерии (КОЕ/100 мл), не более | 100 | - | 100 | 10 |
| 4 | Фекальные стрептококки (КОЕ/100 мл), не более | 10 | - | - | - |
| 5 | Патогенные микроорганизмы | отс. | отс. | отс. | отс. |
| 6 | Остаточный хлор мг/л при времени контакта 30 мин., не менее | 1,5 | - | 1 | 1 |
| 7 | Остаточный озон мг/л при времени контакта 30 мин., не менее | 0,5 | - | 0,3 | 0,3 |
| 8 | Доза УФ-облучения не менее мДж/см2 | | | 30 | 30 |
Сточные воды, опасные по эпидемиологическому критерию, можно сбрасывать в водные объекты только после соответствующей очистки и обеззараживания до числа:
- термотолерантных колиформных бактерий - КОЕ/100мл <100 (бактерии, обладающие признаками общих колиформных бактерий, а также способные ферментировать лактозу до кислоты, альдегида и газа при температуре 44 0С в течение 24 ч.);
- общих колиформных бактерий - КОЕ/100 мл <500 (грамотрицательные оксидазоотрицательные не образующие спор палочки, способные расти на дифференциальных лактозных средах, ферментирующие лактозу до кислоты, альдегида и газа при температуре 37 С в течение 24 - 48 ч.);
- колифагов БОЕ/100<100 (бактериальные вирусы, способные лизировать (растворять клетки и их системы) и формировать при температуре 37°С через 18- 24 ч зоны лизиса на питательном агаре).
При выборе метода обеззараживания сточных вод необходимо учитывать гигиеническую надежность бактерицидного и вирулицидного эффекта, медико-биологические последствия при дальнейшем использовании обеззараженных стоков, эксплуатационную и экономическую целесообразность. Применяемые методы в реальности, обладающие необходимым потенциалом обеззараживания сточной воды и прошедшие проверку на действующих очистных сооружениях являются хлорирование, озонирование и ультрафиолетовое облучение.
1.1 Хлорирование
Сточные воды содержат массу различных загрязнений, минеральные, органических и неорганических, которые реагируют с хлором в разной степени и с разной скоростью. Обеззараживание сточных вод хлором является наиболее простым технологическим решением.
Хлорирование - процесс обеззараживания воды с применением хлорсодержащих агентов, которые вступают в реакцию с водой или растворенными в ней солями. Вследствие взаимодействия хлорсодержащих агентов с протеинами и аминосоединениями, содержащимися в оболочке бактерий и их внутриклеточном веществе, происходят окислительные процессы, химические изменения внутриклеточного вещества, распад структуры клеток, гибель бактерий и других микроорганизмов. Принцип обеззараживающего действия хлора заключается в окислении и инактивации ферментов, входящих в состав протоплазмы клеток бактерий. При хлорировании сточных вод происходит повреждение оболочки клетки бактерии и разрушение нуклеиновой кислоты.
Эффект дезинфекции при использовании хлора зависит от двух ключевых факторов: количественной концентрации хлора в воде и временным отрезком его контакта с водой. Хлор вводят в сточную воду в виде растворенного хлор-газа или других веществ, образующих в воде активный хлор. Количество активного хлора, вводимого на единицу объема сточной воды, называется дозой хлора и выражается в граммах на 1 м
3(г/м3).
При хлорировании сточных вод из-за непостоянства их химического состава строгая дозировка хлора затруднена. Доза хлора должна в каждом конкретном случае устанавливаться экспериментально в результате пробного хлорирования.
В соответствии с СП 32.13330.2018 установлены дозы хлора для снижения Coli-форм на 99,9% в зависимости от степени очистки, обеспечивающие бактерицидный эффект, следует принимать, табл.2.
Таблица 2. Рекомендуемая доза хлора в зависимости от степени очистки сточной воды.
| Степень очистки | Доза хлора, мг/л | Остаточный хлор (мг/л) при времени контакта, мин | ||
| 15 | 30 | 60 | ||
| Неочищенный сток | 20-30 | 4-5 | 3-4 | - |
| После механической очистки | 10 | 3-4 | 1,5-3,0 | - |
| После механической и химической или неполной биологической очистки | 5 | 1,5-2,0 | 1,5 | 1 |
| После полной биологической, физико-химической и глубокойочистки | 3 | 1,5-2,1 | 1,5 | 1 |
Расчетную дозу активного хлора следует принимать с учетом хлоропоглощаемости сточных вод при обеспечении остаточного хлора в очищенной воде после контакта не менее 1,5 мг/л.
Для расчетов допускается принимать дозу активного хлора после механической очистки (допускается использовать только в качестве аварийного мероприятия) - 10 мг/л; после биологической, физико-химической и глубокой очистки - 3 мг/л.
Под активным хлором понимают растворенный молекулярный хлор и его соединения — диоксид хлора, хлорамины, органические хлорамины, гипохлориты и хлораты.
Свободный хлор - хлор, присутствующий в воде в виде хлорноватистой кислоты или (и) гипохлорит-иона. Активный связанный хлор, присутствующий в воде в виде хлораминов. Бактерицидное действие свободного хлора значительно выше, чем связанного.
Процесс хлорирования осуществляется путём подачи в очистные резервуары со стоками дозированных объёмов хлора, хлорной извести или гипохлорита натрия.
Хлор активирует процессы окисления в ферментах бактерий, отчего они быстро погибают.
Эффект дезинфекции от применения хлора зависит от двух ключевых факторов:
- количественной концентрации хлора в воде;
- временным отрезком его контакта с водой.
Так как хлор в жидком состоянии распространяется в воде недостаточно хорошо, чаще всего применяется хлор-газ.
Хлорирование в очистных системах производится в специальных сооружениях, которые обозначаются как контактные (дезинфекционные) резервуары. Такой резервуар состоит из трёх блоков: хлораторной (установка для получения раствора, содержащего активный хлор), смесителя (сооружение для перемешивания хлорной воды с обрабатываемой водой), контактных ёмкостей (сооружения, обеспечивающие необходимый период обеззараживания). Хлор, добавленный к сточной воде, должен быть тщательно перемешан с ней. Воздействие хлора на загрязнения воды должно продолжаться не менее 30—45 минут.
Допустимые дозы применения хлора при очистке не позволяют произвести полноценную дезинфекцию. Хлор делает воду опасной и вредной при превышении допустимых доз.
В результате хлорирования возможно образование нескольких десятков высокотоксичных веществ, включая канцерогенные, мутагенные, с величинами ПДК на уровне сотых и тысячных мг/л. Побочные продукты –галогенорганические соединения, образующиеся при хлорировании в сточной воде – наносят серьезный ущерб водоемам.
Недостатками обеззараживания сочных вод при помощи хлорирования следующие:
- недостаточная эффективность хлорирования в отношении ряда микроорганизмов, таких как вирусы, спорообразующие бактерии и цисты простейших;
- образование опасных побочных продуктов – хлорорганических соединений и хлораминов, обладающих высокой токсичностью, мутагенностью и канцерогенностью, что по риску опасности для населения и биоценоза во много раз превышает эпидемическую опасность;
- транспортирование и хранение больших запасов хлора опасно для человека и окружающей среды;
- потребность в крупных емкостных сооружениях – контактных резервуарах.
При отведении хлорированных сточных вод в водоем поступают значительные концентрации хлора. В результате может происходить гибель водных биоценозов и практически полное прекращение процессов самоочищения, в том числе и от патогенной микрофлоры. Необходимо учитывать также попадание в водоем хлороустойчивых штаммов как индикаторных, так и патогенных микроорганизмов. Хлорорганические соединения способны аккумулироваться в донных отложениях, тканях гидробионтов, следовательно, попадать в организм человека. Содержание хлорированных углеводородов в рыбе, водорослях и планктоне находится в тесной корреляции с содержанием их в донных отложениях.