Методы термической обработки отходов сточных вод

     Содержание

Введение            4

Глава 1. Классификация и состав сточных вод      6

Глава 2. Методы и способы очистки сточных вод     9

2.1. Способы  очистки и переработки сточных  вод     9

2.2. Механические  методы очистки сточных вод           10

2.3. Химические  методы очистки сточных вод            12

2.4. Физико-химические  и физико-механические методы  очистки сточных вод                   13

2.5. Биохимические  методы очистки сточных вод           15

Глава 3. Метод термической обработки осадков сточных вод         16

3.1. Термические  методы обезвреживания сточных  вод и назначение термической обработки сточных вод             16

3.2. Общие требования к проектированию установок           18

3.3. Постановка экологических задач, возникающих при проектировании энергетического объекта (ЭО). Классификация сточных вод, возникающих при деятельности ЭО                20

3.4. Требования к качеству сточных вод, поступающих на термодистилляционное и выпарное оборудование. Рекомендуемые способы предварительной обработки сточных вод             24

3.5. Критерии выбора термодистилляционного и выпарного

Оборудования                 26

Глава 4. Экологическая оценка последствий работы термодистилляционных и выпарных установок                37

Глава 5. Проблемы применения и эксплуатации установок для термической обработки осадков сточных вод              39

Выводы                  45

Список  литературы                47 
 

     Введение

     Тысячи  лет человек восхищается, любуется и наслаждается водой. Роль воды в  жизни нашей планеты удивительна  и, как ни странно, раскрыта ещё не до конца. Большая часть (70,8%) поверхности  земли покрыта океанами и морями. Но человек, как правило, не может  использовать всю эту воду в своих  целях, так как океан – это  не просто вода, а достаточно солёная  вода. Морские воды составляют 96,5% общего объёма, а на долю пресных вод  приходится лишь около 3,5%, но человечество не может пользоваться даже этим малым  количеством воды в полной мере. Из него менее одного процента находится  в жидком состоянии.

     Состояние водных ресурсов, на сегодняшний день, вызывает тревогу. Дело в том, что  в водоёмы попадают огромное количество различных, не свойственных им, химических веществ, которые ухудшают их качество. Основным источником загрязнения окружающей природной среды являются промышленные предприятия, теплоэлектростанции  и транспорт. Переход на новые  технологии позволит уменьшить выбросы  загрязнений. Общие правила заключаются  в том, чтоб предотвратить загрязнения. Для этого в промышленности применяются  системы очистки сточных вод  и газоулавливающие установки, на выхлопных  трубах автомобилей устанавливаются  специальные фильтры. Уменьшение загрязнения  среды способствует переход на новые, более «чистые» источники энергии.

     Рост  городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых  земель, улучшение культурно-бытовых  условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения  водой.

     Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. При этом 70% всего водопотребления  используется в сельском хозяйстве.

     Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная  металлургия. Развитие энергетики также  приводит к резкому увеличению потребности  в воде. Значительное кол-во воды расходуется  для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности  населения. Большая часть воды после  ее использования для хозяйственно-бытовых  нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

     Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более  возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для  решения этой проблемы.

     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.

     Цель  курсовой работы – ознакомиться с  методами очистки сточных вод  и подробно рассмотреть метод  термической обработки осадков  сточных вод.

     Основные  задачи:

     -рассмотреть  виды сточных вод;

-ознакомиться  с основными методами очистки  сточных вод и подробно рассмотреть  метод термической обработки  осадков сточных вод;

-выявить проблемы применения и эксплуатации установок для термической обработки осадков сточных вод.

 
 
 
 

     Глава 1. Классификация и состав сточных вод

     Сточные воды могут быть классифицированы по следующим признакам:

по источнику  происхождения:

1. производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах при производстве или добыче полезных ископаемых), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации;
2. бытовые (хозяйственно-фекальные) сточные воды (образующиеся в жилых помещениях, а также в бытовых помещениях на производстве, например, душевые кабины, туалеты), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации;
3. поверхностные сточные воды (делятся на дождевые и талые, то есть образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся как правило через систему ливневой канализации. Так же могут называться «ливневые стоки».

     Производственные  сточные воды, в отличие от атмосферных  и бытовых, не имеют постоянного  состава и могут быть разделены:

     по  составу загрязнителей на:

• загрязнённые по преимуществу минеральными примесями;
• загрязнённые по преимуществу органическими примесями;
• загрязнённые как минеральными, так и органическими примесями;

     по  концентрации загрязняющих веществ:

• с содержанием примесей 1—500 мг/л;
• с содержанием примесей 500—5000 мг/л;
• с содержанием примесей 5000—30000 мг/л;
• с содержанием примесей более 30000 мг/л;

     по  свойствам загрязнителей

1. по кислотности:

• неагрессивные (pH 6,5—8);
• слабоагрессивные (слабощелочные - pH 8-9 и слабокислые- pH 6-6,5);
• сильноагрессивные (сильнощелочные - pH>9 и сильнокислые - pH<6).

     2. по токсическому действию и действию загрязнителей на водные объекты:

• содержащие вещества, влияющие на общесанитарное состояние водоёма (напр., на скорость процессов самоочищения);
• содержащие вещества, изменяющие органолептические свойства (вкус, запах и др.);
• содержащие вещества, токсичные для человека и обитающих в водоёмах животных и растений.

     В составе сточных вод выделяют две основных группы загрязнителей:

1. консервативные, т.е. такие, которые с трудом вступают в химические реакции и практически не поддаются биологическому разложению (примеры таких загрязнителей соли тяжёлых металлов, фенолы, пестициды),

2. неконсервативные, т.е. такие, которые могут в т.ч. подвергаться процессам самоочищения водоёмов.

     В состав сточных вод входят как  неорганические (частицы грунта, руды и пустой породы, шлака, неорганические соли, кислоты, щёлочи); так и органические (нефтепродукты, органические кислоты), в т.ч. биологические объекты (грибки, бактерии, дрожжи, в т.ч. болезнетворные). 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Таблица 1

     Физико-химические показатели сточных вод некоторых  промышленных предприятий

Показатель	Металлургический  комбинат	Фабрика первичной переработки шерсти	Гидролизный завод	Спирткрахмальный  завод	Красильно-отделочная фабрика
Содержание, мг/л
плотного  остатка	600	33500	8600	1400	1200
взвешенных  веществ	500	28000	950	470	170
азота аммонийного	—	210	150	45	12
фосфатов	—	—	40	15	1
нефтепродуктов	40	—	—	—	—
жиров	—	7800	—	—	—
ПАВ	—	—	—	—	100
фурфурола	—	—	50	—	—
Интенсивность окраски по разбавлению, мг/л	—	—	—	—	1:150
БПК5	—	6300	2400	360	200
БПКполн	—	17800	3300	580	250
ХПК	50	44000	4900	830	600
pH	8	9,5	5,5	7,2	9

 

      
 
 
 

     Глава 2. Методы и способы очистки сточных вод

2.1. Способы очистки и переработки сточных вод

     Сточные воды, загрязненные различными веществами, независимо от свойств и концентрации примесей, по фазово-дисперсному состоянию подразделяются на 4 группы (классификация Л.А. Кульского).

Таблица 2

Классификация примесей по фазово-дисперсному состоянию [12]

Группа Размер частиц, см Краткая характеристика примесей Гетерогенные  системы I 10-5 Суспензии и  эмульсии, обуславливающие мутность воды, а также микроорганизмы и  планктон II 10-5 - 10-6 Коллоиды и  высокомолекулярные соединения, обуславливающие  окисляемость и цветность воды Гомогенные  системы III 10-6 - 10-7 Газы, растворенные в воде органические вещества, придающие  ей запахи и вкусы IV < 10-7 Соли, основания, кислоты, обуславливающие минерализованность, жесткость, щелочность или кислотность  воды

 

     Промышленные  сточные воды от различных примесей очищают следующими методами:

1. механическими;
2. физическими;
3. химическими;
4. физико-химическими;
5. физико-механическими;
6. биологическими;
7. термическими.

     Каждая  из этих групп методов характеризуется  большим набором способов очистки  сточных вод, применение которых  обусловлено как свойствами загрязненным стокам, так и требованиями, предъявляемыми к качеству очищенной воды.

      Рис. 1. Схема  классификации способов очистки  сточных вод [14].