Файл: Практическая работа Демографическая емкость территорий Тема Основные положения классической экологии.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 536

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Практическая работа № 1. Демографическая емкость территорий

Практическая работа № 2. Загрязнение почвенного покрова

Практическая работа № 3. Методика расчета рассеивания выбросов в атмосферу

Статья 22 ФЗ от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» (ред. от 29.07.2018)

Практическая работа № 4. Методы и сооружения очистки сточных вод

Процеживание реализуют в решетках и волокноуловителях. В вертикальных или наклонных решеткахширина прозоров обычно составляет 15–20 мм. Для удаления осадка веществ с входной поверхности решеток используют ручную или механическую очистку. Песколовкииспользуют для очистки сточных вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм. Песколовки защищают отстойники от загрязнения минеральными примесями. В зависимости от направления движения сточной воды применяют горизонтальные песколовки с прямолинейным и круговым движением воды, вертикальные и аэрируемые.Отстойникииспользуют для очистки сточных вод от механических частиц размером более 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов. В зависимости от направления движения потока сточной воды применяют горизонтальные, радиальные или комбинированные отстойники. Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах. Открытые гидроциклоныприменяют для выделения из сточной воды крупных твердых примесей со скоростью осаждения более 0,02 м/с. Такие гидроциклоны имеют большую производительность при малых потерях напора, не превышающих 0,5 м. Эффективность очистки сточных вод от твердых частиц в гидроциклонах зависит от состава примесей (материала, размера, формы частиц и др.), а также от конструктивных и геометрических характеристик гидроциклона. Фильтрование применяют для очистки сточных вод от тонкодисперсных примесей с малой их концентрацией. Его используют как на начальной стадии очистки сточных вод, так и после некоторых методов физико-химической или биологической очистки. Для очистки сточных вод фильтрованием применяют в основном два типа фильтров: зернистые, в которых очищаемую сточную воду пропускают через насадки несвязанных пористых материалов, и микрофильтры, фильтр-элементы которых изготовляют из связанных пористых материалов (сеток, натуральных и синтетических тканей, спеченных металлических порошков и т. п.). Фильтрацию сточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различными способами: либо под действием силы тяжести – при отстаивании сточных вод, либо под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такими способами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером более нескольких долей миллиметра. В некоторых случаях применяются также магнитные фильтры.Твердые фракции, такие как песок, волокна, металл и другие материалы, накопившиеся на ситах, решетках, в песколовках, в отстойниках, периодически вывозятся на полигоны утилизации как твердые отходы.Промышленный обратный осмос – это технология очистки воды, на которую сделали ставку практически во всех отраслях промышленности. Промышленная система обратного осмоса применяется при подготовке питьевой, котловой, технологической и другой воды, где необходима высокая степень очистки от растворённых в ней ионов. Также данная технология используется при обессоливании морской воды. Зачастую промышленные системы обратного осмоса называют мембранными опреснителями воды, т. к. внутри этого оборудования происходит обратноосмотическое обессоливание воды, или деминерализация. Промышленная установка обратноосмотического опреснения включает обычно следующее оборудование: фильтр тонкой очистки воды, систему реагентной подготовки, насос высокого давления, блок фильтрующих модулей, датчики и приборы управления. Основной элемент установки обратного осмоса – полупроницаемая обратноосмотическая мембрана, помещённая в корпус. В неё поступает исходная вода, а отводятся два потока – очищенная и обессоленная, которые называются пермеатом, и вода с концентрированными примесями, называемая концентратом, которая сливается. Продавливание воды через мембрану ведётся при высоком давлении, которое создает насос, обычно центробежный многоступенчатый или роторный. Для замедления образования нежелательных отложений на мембранах применяется дозирование ингибитора осадкообразования. Для снятия осадков с поверхности мембран используется система химпромывки. Для контроля качества очистки и рН – проточные измерители солесодержания и рН-метры. Для контроля расхода пермеата и концентрата – проточные расходомеры2. Физико-химические методы очисткиВ настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная и электрохимическая очистка, гиперфильтрация, эвапорация, выпаривание, испарение и кристаллизация. Данные методы используют для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции. Коагулянты, или коагулирующие агенты (от лат. coagulo – вызываю свертывание, сгущение), – вещества, введение которых в жидкую среду, содержащую мелкие частицы какого-либо тела, вызывает слипание этих частиц. Под действием коагулянтов образуются крупные слипшиеся частицы, выпадающие в виде хлопьев или комков в осадок (коагулят). Эффективными коагулянтами для систем с водной дисперсионной средой являются соли поливалентных металлов (алюминия, железа и др.). В качестве коагулянтов используют также водорастворимые органические высокомолекулярные соединения (полимеры), особенно полиэлектролиты. В отличие от неорганических коагулянтов их иногда называют флокулянтами. Коагулянты применяют для выделения ценных промышленных продуктов из отходов производства в различных технологических процессах, а также при очистке воды от природных и бытовых загрязнений. Для очистки сточных вод на предприятиях используют и другие вещества в зависимости от вида загрязнения. Так, если в отработанной воде присутствует большое количество различных масел, то для очистки рекомендуется использовать соли магния (сульфат магния, хлорид магния); в химической промышленности используют алюмосиликатный раствор; сточные воды, насыщенные щелочью, очищают неорганическим коагулянтом, полученным из красного шлама (красный шлам содержит примеси оксидов металлов и представляет собой одну из самых важных проблем с утилизацией при производстве алюминия; красный цвет вызван присутствием оксида железа); для повышения экологической безопасности сточных вод используется активированный кальций-алюминат; на теплоэлектростанциях в последнее время применяют новейший коагулянт – минеральный полиреагентный гель-сорбент.Флотацияпредназначена для интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками газа, подаваемого в сточную воду. В основе этого процесса имеет место молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкодиспергированного в воде газа. Образование агрегатов «частица – пузырьки газа» зависит от интенсивности их столкновения друг с другом, химического взаимодействия содержащихся в воде веществ, избыточного давления газа в сточной воде и т. п. В зависимости от способа образования пузырьков газа различают следующие виды флотации: напорную, пневматическую, пенную, химическую, вибрационную, биологическую, электрофлотацию и др. Сточные воды, содержащие мелкую фракцию взвешенных веществ высокой концентрации (зооглеи активного ила) пропускают через флотационные установки или центрифуги.В настоящее время на станциях очистки широко используют электрофлотацию, так как протекающие при этом электрохимические процессы обеспечивают дополнительное обеззараживание сточных вод. Кроме того, применение для электрофлотации алюминиевых или стальных электродов обусловливает переход ионов алюминия или железа в раствор, что способствует коагулированию мельчайших частиц механических примесей сточной воды. Нейтрализация сточных вод. Сточные воды, содержащие минеральные кислоты или щелочи, перед сбросом их в водоемы или перед использованием в технологических процессах нейтрализуют. Практически нейтральными считаются воды, имеющие pH 6,5–8,5. Нейтрализацию можно проводить различными путями: смешением кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы, абсорбцией кислых газов щелочными водами или абсорбцией аммиака кислыми водами. В процессе нейтрализации могут образовываться осадки.Нейтрализация сточных вод предназначена для выделения из сточных вод кислот (H2SО4, НСl, HNO3, Н3РО4), щелочей (NaOH и КОН), а такжесолей металлов на основе указанных кислот и щелочей. Процесс нейтрализации основан на объединении ионов водорода и гидроксильной группы в молекулу воды, в результате чего сточная вода приобретает значение рН

Практическая работа № 5. Отходы производства и потребления

Практическая работа № 6. Санитарно-защитные зоны предприятий и иных объектов

Практическая работа № 7. Оценка здоровья населения как показатель экологического состояния в городах

Практическая работа № 8. Оценка экологического состояния водоемов по микробиологическим показателям

Практическая работа № 9. Экология региона

ВОПРОСЫ ДЛЯ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

биоремедиации. Загрязнененные нефтепродуктами почвы и воды очищаются этим методом.

Выбор очистных сооружений

Выбор оптимальных технологических схем очистки воды – достаточно сложная задача, что обусловлено преимущественным многообразием находящихся в воде примесей и высокими требованиями, предъявляемыми к качеству очистки воды. При выборе способа очистки от примесей учитывают не только их состав в сточных водах, но и требования, которым должны удовлетворять очищенные воды: при сбросе в водоем – ПДС (предельно допустимые сбросы) и ПДК (предельно допустимые концентрации веществ), а при использовании очищенных сточных вод в производстве – требования, которые необходимы для осуществления конкретных технологических процессов.

Все методы очистки используются в разных ситуациях и в зависимости от степени загрязнения вод. Разные методы очистки применяются в зависимости от того, что нужно получить на выходе. К примеру, электродиализ, выпаривание, дистилляция, ионный обмен и другие методы позволяют получить воду, пригодную для повторного использования, так как снижают содержание соли в них. Если вода прошла обессоливание, её можно использовать в различных технических целях, например, получать пар, промывать оборудование или его отдельные детали, охлаждать оборудование, и т. п. Довольно часто очищенные сточные воды используют в качестве источника щелочей, кислот и других ценных компонентов. Очистное оборудование подбирается в зависимости от того, какие присутствуют загрязнители в воде, и от исходных характеристик очистных сооружений. От выбора технологических схем очистки воды, от типа сооружения зависят качество очистки и возможность перехода на замкнутый водооборотный цикл, что немаловажно для предприятий.
Практическая часть

Задание 1

1. Изучить методы очистки производственных сбросов.

2. Получить у преподавателя вариант задания.

3. Определить виды загрязнения.

4. Установить приемлемые методы очистки сточных вод. Выбрать нужные очистные сооружения.

5. Сделать описание состава сточных вод для составления схемы очистки и подбора сооружений (указаны в вариантах задания и в таблице 1).

6. Ответить на контрольные вопросы.

Таблица 1. Данные для выбора методов очистки сточных вод

Тип загрязняющих веществ
Группа загрязнений
Методы очистки сточных вод

Грубодисперсные взвешенные вещества
Взвешенные вещества с размером частиц более 0,5 мм
Просеивание

Первичное отстаивание без реагентов

Фильтрация

Грубодисперсные эмульгированные частицы
Капельные загрязнения, органические вещества, не смешивающиеся с водой
Гравитационная сепарация

Фильтрация

Флотация

Электрофлотация

Микрочастицы
Взвешенные вещества с размером частиц более 0,01 мм
Фильтрация

Коагуляция

Флокуляция

Напорная флотация

Песок
Мелкая твердая фракция
Отстаивание

Песколовки

Стабильные эмульсии
Нефтепродукты в количестве более 5 мг/л; вещества, экстрагируемые серным эфиром
Тонкослойная седиментация

Напорная флотация

Электрофлотация

Коллоидные частицы

оксида железа,

суспензии, пены, эмульсии
Размер частиц от 0,1 до 10 мкм
Микрофильтрация

Электрофлотация

Едкие жидкости

Различные кислоты (азотная, серная, соляная, ортофосфорная, уксусная эссенция и составы из них, такие как аккумуляторная жидкость, флюсы для пайки и др.), где рН < 7;

щёлочи (едкое кали, едкий натр, концентрированные растворы аммиака), в которых рН > 7;

другие опасные соединения (бихроматы, кальцинированная сода, карбонат калия или аммония, нитрат серебра, концентрированные растворы перекиси водорода, отбеливатели, растворы йода)
Нейтрализация

Масла
Концентрация масел более 10 мг/л
Гравитационная сепарация

Флотация

Электрофлотация

Фенолы
Концентрация фенолов

0,5–5 мг/л
Биологическая очистка + озонирование

Сорбция активированным углем

Концентрация фенолов

5–500 мг/л
Биологическая очистка

Флотация

Биологическая очистка

Коагуляция

Озонирование

Содержание органических примесей

10000–1200000 мг/л

Циклогексанол, бензол, бутадиен, ацетилен, мочевина, белки, жиры, СПАВ
Биологическая очистка

Химическое окисление (озон)

Сорбция активированным углем

Ионы металлов (в растворенном виде):

Cu2+ – ионы меди,

Zn2+ – ионы цинка,

Ni2+ – ионы никеля,

Feобщ – ионы железа,

Cd2+ – ионы кадмия
Концентрация Cu2+, Zn2+, Ni2+, Feобщ, Cd2+

5–100 мг/л
Электрофлотация

Реагентный метод

Отстаивание

Электродиализ

Электрокоагуляция

Ультрафильтрация

Ионный обмен

Цианиды
Концентрация CN−

1–10 мг/л
Химическое окисление

Электрофлотация

Электрохимическое окисление

Хром (VI)
Концентрация Cr6+

1–100 мг/л
Химическое восстановление

Электрофлотация

Электрохимическое восстановление

Электрокоагуляция

Сульфаты
Концентрация (SO4)2– > 2000 мг/л;

Концентрация (SO4)2– < 2000 мг/л
Реагентный метод

Отстаивание

Фильтрация

Вакуумное выпаривание

Нанофильтрация

Обратный осмос

Хлориды
Концентрация Cl− > 300 мг/л
Обратный осмос

Вакуумное выпаривание

Электродиализ

Поверхностно-активные вещества
Анионные и неионогенные ПАВ
Флотация

Электрофлотация

Сорбция активированным углем

Анионные, катионные и неионогенные ПАВ
Ультрафильтрация

Нанофильтрация

Озонирование

Азот общий, азот аммонийный
Капролактам, сульфат аммония
Нитри-, денитрификация

Флотация

Биофильтры

Иловые поля

Фосфаты, общий фосфор
Водорастворимые удобрения – суперфосфат;

труднорастворимые удобрения – фосфоритная мука
Биологическая очистка активным илом

Коагуляция

Эфирорастворимые вещества
Нефтепродукты
Нефтеловушки

Флотация

Песчано-гравийные фильтры

Биологическая очистка активным илом

Ртуть хлористая
Стоки гальванических, красильных и меховых фабрик, химических и кожевенных производств
Реагентный метод

Сорбция

Электрокаталитический метод

Карбофос
Пестициды
Адсорбция

Фтор
Стоки горных, химических и металлургических производств
Сорбция

Соединения металлов,
Кадмий, хром, медь, никель, цинк, алюминий (в т. ч. остаточный), свинец, железо, калий
Сорбция активированным углем

Электрофлотация

Анилин
Аминосоединения ароматического ряда
Адсорбция

Экстракция

Ионный обмен

Полициклические соединения
Бенз(а)пирен, бифенилы
Биологическая очистка

Коагуляция

Флокуляция

Ароматические соединения
Углеводороды – бензол, толуол, ксилол
Экстракция

Адсорбция

Неорганические соединения
Тетраэтилсвинец, соединения бериллия, титана, ртути, хрома шестивалентного и оксида углерода, соединения бора, соли натрия, лития и магния
Биологическая очистка активным илом

Лигнин
Сточные воды целлюлозно–бумажного производства
Коагуляция

Кора
Сточные воды целлюлозно–бумажного производства
Процеживание

Смолы
Нефтепродукты
Отстаивание

Фильтрация

Флотация

Плотный осадок
Песок, шлам, зола
Фильтрация

Отстаивание

Избыточный ил
Иловые поля

Органические красители

Сточные воды красильно-отделочного производства
Сорбция

Фильтрация

Биологическая очистка активным илом

Реагентные методы

Сероводород
Нефтепродукты
Сорбция

Белки, углеводы
Бытовые сточные воды, отходы пищевой промышленности
Биологическая очистка активным илом

Жирные кислоты
Бытовые сточные воды, отходы пищевой промышленности
Биологическая очистка активным илом (анаэробная стадия)

Взвешенные вещества
Хлопья ила

Флотация

Коагуляция

Твердая фракция
Металлический лом, шлам
Процеживание


ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Вариант 1

Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Микрочастицы
Твердые мелкие фракции

Эфирорастворимые вещества
Химические вещества

Сульфаты

Хлориды

Анилин


Вариант 2

Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Микрочастицы
Твердые мелкие фракции

Ртуть хлористая
Химическое вещество

Карбофос

Фенол

Металлический лом
Твердая фракция

Эфирорастворимые вещества
Химические вещества


Вариант 3

Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Грубодисперсные взвешенные вещества
Крупные фракции

Микрочастицы
Хлопья ила

Эфирорастворимые вещества
Химические вещества

Алюминий остаточный

Ионы металлов (в растворенном виде):

Zn2+ – ионы цинка


Вариант 4

Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Песок
Мелкая твердая фракция

Микрочастицы
Хлопья ила

Металлический лом
Твердая фракция

Хлориды
химические вещества

Ионы металлов (в растворенном виде):

Zn2+ – ионы цинка

Фенол

Фтор



Вариант 5

Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Взвешенные вещества
Хлопья ила

Фтор
Химические вещества

Соли аммония

Сульфаты

Ионы металлов (в растворенном виде):

Cu2+ – ионы меди,

Zn2+ – ионы цинка,

Ni2+ – ионы никеля,

Feобщ – ионы железа,

Cd2+ – ионы кадмия


Вариант 6

Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Серная кислота
Химические вещества

Смолистые вещества

Жирные вещества

Органические вещества

Фенол

Карбофос


Вариант 7

Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Нефтепродукты
Мелкие фракции

СПАВ (поверхностно-активные вещества)
Химические вещества

Соли аммония

Фенол

Серная кислота

Ртуть хлористая


Вариант 8

Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Фенол
Химические вещества

Нефтепродукты

СПАВ

Полициклические соединения

Ароматические соединения

Ароматические соединения (углеводороды)

Неорганические соединения


Вариант 9

Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Неорганические соединения
Химические вещества

Фенол

Микрочастицы

Сульфаты

Хлориды

Ионы металлов (в растворенном виде):

Cu2+ – ионы меди,

Zn2+ – ионы свинца,

Ni2+ – ионы никеля,

Feобщ – ионы железа,

Cd2+ – ионы кадмия


Вариант 10

Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Микрочастицы
Жидкая мелкая фракция

СПАВ

Химические вещества

Нефтепродукты

Органические красители

Фенол

Неорганические вещества

Ионы металлов (в растворенном виде):

Cu2+ – ионы меди,

Zn2+ – ионы цинка,

Ni2+ – ионы никеля,

Feобщ – ионы железа,

Cd2+ – ионы кадмия


Вариант 11

Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Микрочастицы
Жидкая мелкая фракция

Кора
Твердая фракция

Лигнин
Жидкая фракция

Смола
Твердая фракция

Хлор
Химические вещества

Сернистая кислота


Вариант 12

Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в окорочном цехе)

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Зола
Плотный осадок

Лигнин
Жидкая фракция

Плотный осадок
Избыточный ил


Вариант 13

Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в кислотном цехе)

Виды загрязнений
Характеристика

загрязняющего вещества

Органическая часть
Химические вещества

Сульфаты

Органические красители
Жидкая фракция


Вариант 14

Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в варочном цехе)

Смотрите также файлы