Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 44
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Волгоградский государственный технический университет»
Кафедра «Технология органического и нефтехимического синтеза»
Кировский вечерний факультет
СЕМЕСТРОВАЯ РАБОТА
По курсу: Технология очистки и рекуперации промышленных отходов НПЗ
Тема: Химическая очистка сточных вод
Выполнила:
Студент гр. ТВБ-585
Гусева А.Д
Проверил:
Ст. пр. Павлова С. В.
Волгоград 2023
Содержание
Введение……………………………………………………………...3
-
Характеристика сточных вод…………………………………....4-
Характеристика загрязняющих веществ в сточных водах……8
-
-
Методы химической очистки сточных вод……………………11 -
Достоинства и недостатки метода химической очистки……..15
Заключение…………………………………………………………16
Список литературы………………………………………………...17
Введение
Вода играет важную роль в условиях нормального функционирования человека. Она является важнейшим ресурсом для многих отраслей промышленности и служит источником жизни для всех живых существ. Поэтому тщательная очистка сточных вод так необходима.
Очистка сточных вод – это совокупность действий, направленных на удаление вредных примесей и веществ из стоков, нарушающих и загрязняющих экосистему, в результате которых происходит устранение или разрушение вредных веществ [1].
Загрязнённые промышленными или бытовыми сбросами воды рано или поздно попадают в почву или природные водоёмы. Природные системы самоочистки не способны уже перерабатывать загрязнения в таких объёмах и в таком составе, которые характерны для современных промышленных, сельскохозяйственных и других стоков.
В результате во многих случаях, когда не было принято своевременных мер по очистке стоков, многие природные водоёмы превратились в своеобразные сточные канавы или отстойники - накопители вредных веществ. Водные экосистемы, отравленные избыточными сбросами, лишались растений и животных, способных очищать воду, и нужны были значительные затраты, чтобы попытаться их восстановить.
В зависимости от качественной характеристики загрязнений и сферы их образования существуют различные методы для их обработки.
Приведем технологии очистки сточных вод:
-
механический способ -
химический способ -
физический способ -
биохимический способ -
биологический способ
В большинстве случаев при очистке сточных вод требуется использование комбинации двух и более способов. Методы выбирают исходя из состава загрязнений, от требуемой степени очистки, грунтовых условий, пропускной способности очистной станции [1].
В данной работе будут рассмотрены основные характеристики сточных вод а также характеристики загрязняющих веществ.
Кроме того будут разобраны основные методы химической очистки сточных вод.
-
Характеристика сточных вод
Сточные воды – это воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязнённые различными примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населённых пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц [2].
Сточные воды характеризуются следующими признаками:
-
мутность воды – определяется с помощью мутномера: исследуемую воду сравнивают с эталонным раствором, который приготовлен из каолина (или из инфузорной земли) на дистиллированной воде, выражается в мг/л;
-
цветность воды – определяется сравнением интенсивности окраски испытуемой воды со стандартной шкалой. Выражается в градусах цветности. В качестве стандартного раствора применяют раствор солей кобальта;
-
сухой остаток – масса солей и веществ, которые остаются после выпаривания воды (мг/л);
-
кислотность – измеряется в единицах рН. Природная вода обычно имеет щелочную реакцию (рН › 7);
-
жёсткость – зависит от содержания солей Са²ˉ и Mg²ˉ. Различают три вида жёсткости воды: общая, обусловленная содержанием солей кальция и магния независимо от содержания анионов; постоянная, обусловленная содержанием ионов Clˉ и SO4²ˉ после кипячения в течение 1ч (она не удаляется); устранимая (временная) - устраняется кипячением. Жёсткость измеряется в мг-экв/л солей магния и кальция (1мг-экв соответствует 28 мг СаО) и в градусах (1˚ - количество солей кальция и магния, соответствующее 10 мг СаО в 1 л воды). 1˚ жёсткости = 10 мг-экв = 2,8˚ жёсткости;
-
растворимый кислород – зависит от температуры воды и барометрического давления, измеряется в мг/л;
-
биологическая потребность в кислороде (БПК) – количество кислорода, поглощаемое микроорганизмами в сточных водах. За критерии оценки БПК принята величина уменьшения количества растворённого кислорода в воде в течение 5 или 20 суток при температуре 20˚С.
В зависимости от происхождения вида и состава сточные воды подразделяются на три основные категории: бытовые, производственные, атмосферные.
Бытовые сточные воды (от туалетных комнат, душевых, кухонь, бань, прачечных, столовых, больниц; они поступают от жилых и общественных зданий, а также от бытовых помещений) образуются в результате практической деятельности и жизнедеятельности людей.
Производственные сточные воды образуются в процессе производства различных товаров, изделий, продуктов, материалов и пр. К ним относятся отработавшие технологические растворы, маточники, кубовые остатки, технологические и промывные воды, воды барометрических конденсаторов, вакуум насосов и охлаждающих систем; шахтные и карьерные воды; воды химводоочистки, воды от мытья оборудования и производственных помещений, а также от очистки и охлаждения газообразных отходов, очистки твёрдых отходов и их транспортировки.
Состав производственных сточных вод зависит от характера производственного процесса и отмечается большим многообразием. В зависимости от состава примесей и специфичности их действия на водные объекты сточные воды могут быть разделены на следующие группы:
1) Воды, содержащие неорганические примеси со специфичными токсичными свойствами. Сюда входят стоки металлургии, гальванических цехов, предприятия машиностроительной, рудо- и угледобывающей промышленности, заводы по производству кислот, строительных изделий и материалов, минеральных удобрений и другие. Они могут вызвать изменение рН воды водоёмов. Соли тяжёлых металлов являются токсичными по отношению к водным организмам.
2) Воды, в которых неорганические примеси не обладают токсичным действием. К этой группе относятся сточные воды рудообогатительных фабрик, цементных заводов и других. Примеси такого типа находятся во взвешенном состоянии. Для водоёмов особой опасности эти воды не представляют.
3) Воды, содержащие нетоксичные органические вещества. Сюда входят сточные воды в основном предприятий пищевой промышленности (мясной, рыбной, молочной), целлюлозно-бумажной, микробиологической, химической промышленности, заводы по производству каучука, пластмасс и другие. При попадании их в водоём возрастает окисляемость, БПК, снижается концентрация растворённого кислорода.
4) Воды, содержащие органические вещества со специфическими токсичными свойствами. К этой группе относятся сточные воды нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, лёгкой, фармацевтической промышленности, заводы по производству сахара, консервов, продуктов органического синтеза и другие.
Атмосферные сточные воды образуются в процессе выпадения дождей и таяния снега, как на жилой территории населённых пунктов, так и территории промышленных предприятий, АЗС и др. Часто эти воды называют дождевыми или ливневыми, вследствие того, что в большинстве случаев максимальные (расчётные) расходы образуются в результате выпадения ливней (дождей).
В практике используются также понятие городские сточные воды, которые представляют с собой смесь бытовых и производственных сточных вод [2].
-
Характеристика загрязняющих веществ в сточных водах
Самыми распространенными причинами неудовлетворительного функционирования очистных реакторов являются:
-
Неправильный подбор метода обработки, который не обеспечивает удаление каких-либо специфических загрязнений, характерных для данного стока -
Не достаточно хорошо организованная эксплуатация ОС -
Использование неэффективных, устаревших с технологической точки зрения, процессов. В различных сферах деятельности человека образуются разнообразные отходы
К каждому виду загрязнений необходим свой подход и технология очистки сточных вод для их исключения и дальнейшей переработки. Более подробно рассмотрим загрязняющие вещества некоторых отраслей промышленности.
Нефтехимические предприятия добавляют значительное количество плавающих веществ – нефтепродуктов, фенолов, АПАВ, а также тяжелых металлов, взвешенных веществ.
Данные соединения меняют структуру воды, уменьшая насыщение ее кислородом, увеличивая вязкость.
Целлюлозно-бумажное производство сбрасывает древесное волокно, красители, фенолы, лигнин, кроме этого характеризуются высоким содержанием взвешенных веществ [3].
Попадающие в водные акватории древесные компоненты постепенно там разлагаются, выделяя при этом нездоровые газы, такие как метан, сероводород, диоксид углерода. Доступ кислорода в водный бассейн затрудняется, что ведет к гибели живых организмов.
Текстильная промышленность продуцирует стоки, содержащие в своем составе совокупность труднорастворимых органо и минеральных комплексов.
В них находятся натуральные и синтетические волокна, краски и т.п., которые характеризуются высокими цветностью и щелочностью. В химический состав красителей входят токсичные элементы (Cu, Zn, Pb, Cr, Ni, ионы твердых металлов). Накапливаясь в биоценозах, приводят к изменению всех ферментативных реакций в них. Пенообразующие вещества затормаживают аэрацию водной среды.
Пищевая отрасль характеризуется высоким содержанием органических веществ, как в растворимом виде, так и в форме взвесей.
Так, сбрасываемые убойными цехами мясных фабрик стоки, характеризуются значительным присутствием кровяных масс, жирных частиц, остатков шкур, шерсти, биогенных элементов. А стоки с молочного и маслосыродельного производства не стабильны по составу и включают белковые вещества, углеводы, жиры, которые легко загнивают и закисают, понижая щелочность сред. Для них характерно наличие мутности, которую дают творожистые взвеси и сырные крошки. Так же присутствуют различные соли, в основном хлориды. На птицефабриках же часто наблюдается присутствие пера и пуха, имеющих в составе растворенные кератины, а также нитратные и фосфатные группы.
Рыбоперерабатывающие заводы тоже сбрасывают много органики, биологически легко окисляемой. Например, рыбий жир, включающий ненасыщенные жирные кислоты, а так же небелковые азотистые группы и клетчатку, которые более устойчивы к биоокислению [3].
Любое из пищевых производств так же добавляет в стоки песок, частички глины, фосфаты и АПАВ от мойки оборудования или помещений.
Воды от спирт заводов имеют низкую активную реакцию среды, отличаются неравномерностью притока и колебаниями загрязненности вследствие залповых сбросов, а так же содержат большое количество грубодисперсных, коллоидных и растворенных, легко загнивающих органических загрязнений.