3. Виды сточных вод. Классификация производственных сточных вод. Сточные воды машиностроительных предприятий. Общая характеристика методов очистки сточных вод.

Сточные воды, отводимые с территории промышленных предприятий, по своему составу могут быть разделены на 3 вида:

• производственные (использованные в технологическом процессе производства или получающиеся при добыче полезных ископаемых (угля, нефти, руд и т.п.))

• бытовые (от санитарных узлов корпусов и зданий, от душевых установок на территории промышленных предприятий)

• атмосферные (дождевые и от таяния снега)

Производственные сточные воды (ст в) делятся на загрязненные и незагрязненные (условно чистые).

Загрязненные производственные сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на 3 группы:

1. загрязнённые преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, угледобывающей промышленности, заводы по пр-ву кислот, минеральных удобрений)

2. загрязнённые преимущественно органическими примесями (предприятия рыбной, мясной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, химич промышленности)

3. загрязнённые минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, лёгкой промышленности, заводы по пр-ву консервов, сахара, витаминов)

По концентрации загрязненных веществ производственные ст в делятся на 4 группы: 1-500, 500–5000, 5000–30000, >30000 мг/л.

Производственные ст в могут различаться по физическим св-вам загрязняющий их органических продуктов (нп по температуре кипения).

По степени агрессивности пр ст в: слабоагрессивные (слабокислые pH=6-6.5 и слабощелочные 8-9), сильноагрессивные (сильнокисл pH<6 и сильнощел >9), неагрессвные (pH=6,5-8).

Машиностроительные заводы характеризуются наличием ряда водоёмких производственных процессов, а следовательно, и образованием значительного количества производственных сточных вод, которые в основном загрязняются отходами травильных и гальванических цехов и нефтепродуктами.

В гальванических цехах детали из металлов и сплавов подвергаются различным видам химической или электрохимической обработки. В начале поверхность изделий подвергается предварительной обработке: обезжириванию и травлению с применением различных растворов кислот, щелочей, солей металлов. Отработанные растворы травильных ванн образуют кислые и щелочные сточные воды. В каждом травильном отделение существует 2 вида сточных вод: концентрированные (отходы травильных ванн) и разбавленные (промывные воды).

В соответствии с составом загрязнений из гальванических отделений сливают 3 отдельных потока сточных вод: цианистые, хромовые и разные. С первичными цианистыми сточными водами смешиваются преимущественно сточные воды после обезжиривания в щелочных ваннах. С первичными хромистыми ст в обычно смешивают кислые ст воды после травления.

Методы очистки сточных вод: механические, химич, физ-хим, биологич, термические. Ввиду множества примесей и их сложного состава методы очистки ст в применяют комплексно. Существуют также рекуперационные (извлечение из ст в и дальнейшая переработка ценных в-в) и деструктивные (в-ва, загрязняющие воду, подвергаются разрушению путем окисления или восстановления) методы очистки ст в.

Механические методы – приемы очистки от крупнодисперсных взвесей, применяются как первая стадия в общей схеме очистки сточных вод. Подготавливают производственные ст в к другим методам более глубокой очистки. Выбор механического метода очистки осуществляется с учётом размера взвешенных частиц. Механическая методы:

1. процеживание через решётки

2. пескоулавливания

3. отстаивание

4. фильтрование

5. центрифугирование

Химические методы обработки сточных вод основаны на применении химических реакций, в результате которых загрязнения превращаются в соединения, безопасные для потребителя, или легко выделяются в виде осадков. В особую группу химических методов следует выделить хлорирование и озонирование сточных вод, содержащих органические примеси, а также цианиды и другие пахнущие не органические вещества. Хлорирование и озонирование наиболее часто применяют для доочистки и обезвреживания питьевой воды на городских водопроводных станциях.

1. осаждение

2. окисление-востановление

Физико-химические методы применяются как самостоятельно, так и в сочетании с механическими, хим и биол методами. Позволяют полностью автоматизировать процесс очистки. В большинстве случаев использование физико-химических методов выделения загрязняющих веществ из сточных вод позволяет в дальнейшем рекуперацию.

1. флотация (процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого материала к поверхности раздела 2х фаз, обычно газа и жид-ти)

2. коагуляция (очистка стоков от мелкодисперсных и коллоидных примесей с помощью коагулянтов и флокулянтов)

3. ионный обмен (процесс обмена ионами, находящимися в р-ре, и ионами, присутствующими на пов-ти твердой фазы – ионита)

4. сорбция (процесс поглощения вещества из окружающей среды телом или жид-тью)

5. электрохимические методы (электрохим окисление или восстановление. Электрофлорация, электрофорез, электродиализ, электрокоагуляция)

6. магнитная обработка

7. экстракция

Биологическая очистка – метод, позволяющий очистить ст в от многих органических примесей. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов, связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза, антагонизма). Главенствующая роль в этом сообществе принадлежит бактериям.

1. аэробный

2. анаэробный

При термической очистке сжигают жидки отходы нефтепродуктов и других горючих веществ в печах и горелках.

1. огневое концентрирование

2. огневое обезвреживание

studfile.net

3. Характеристика сточных вод различного происхождения

Различают три основных категории сточных вод в зависимости от их происхождения : бытовые, производственные и ливневые.

Бытовые сточные воды поступают в водоотводящую сеть от жилых домов и бытовых помещений различных предприятий, больниц и т.д. В составе бытовых сточных вод различают фекальные сточные воды , загрязненные в основном физиологическими выделениями людей, ее хозяйственные – загрязненные различными хозяйственными отбросами: кухонными остатками, моющими средствами, загрязняющими , смываемыми с предметов обихода и от мытья помещениями.

Второе название бытовых сточных вод – хозяйственно — фекальные отражают наличие двух непременных составляющих этих вод.

Бытовые сточные воды всегда содержат большое количество микроорганизмов , обитающих в кишечнике и на теле человека, а также смываемые с одежды, овощей, фруктов.

Среди этих микроорганизмов могут быть и патогенные.

Особенностью бытовых сточных вод является относительное постоянство их состава, вызванное однообразием физиологии человека и его хозяйственной деятельности.

Основная часть органических загрязнение бытовых сточных вод представлена белками, жирами, углеводами и полупродуктами их разложения. Неорганическую часть загрязнение составляют частицы песка, глины, а также соли, присущие питьевой воде и образующаяся в процессе жизнедеятельности человека.

Из общей массы загрязнений бытовых сточных вод на долю органических веществ приходится 45-58%. Приток бытовых сточных вод на очистные сооружения значительно колеблется по часам суток, при этом минимум притока приходится на ночное время .

Воды, образующиеся в результате использования воды в технологических процессах, называются производственными сточными водами. Характер загрязнений и концентрация их в производственных сточных водах очень разнообразны и зависят как от вида производства, так и от принятого технологического режима. Производственные сточные воды могут быть загрязнены примесями преимущественно неорганической или органической природы, или те и другие. Они могут иметь в своем составе специфические виды микроорганизмов, часто содержит ценные вещества, токсичные примеси. Эти загрязнения могут находиться во всех агрегатных состояниях.

Выпуск производственных сточных вод в водоотводящую сеть города может быть равномерным или неравномерным, непрерывном, или залповым, сезонным.

Ливневые сточные воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков. К этой категории относят также талые воды, образующиеся в результате таянья снега и льда, и воды от поливки улиц. Ливневые воды содержат много песка, мусора, глинистых частиц, а также нефтепродуктов, смываемых с улиц.

Особенностью ливневого стока является его эпизодичность и резко выраженная неравномерность его по расходу и концентрации загрязнения.

4. Методы очистки сточных вод и обработка осадков

В зависимости от сущности процессов, протекающих в сооружениях, различают методы механической, физико-химической и биологической очистки сточных вод. В процессе очистки сточных вод образуются большие массы осадков, которые подвергаются обезвреживанию , обеззараживанию, обезвоживанию, сушке и подготавливаются к дальнейшему использованию. Если по условиям сбора сточных вод в водоеме требуется высокая степень очистки ,то после сооружений полной биологической очистки сточных вод устанавливаются сооружения глубокой очистки(доочистки).

studfile.net

Сточные воды и их краткая характеристика

Навигация:
Главная → Все категории → Системы водоотведения

Сточные воды и их краткая характеристика Сточные воды и их краткая характеристика

Сточные воды – это пресные воды, изменившие после использования в бытовой и производственной деятельности человека свои физико-химические свойства и требующие отведения.

По происхождению сточные воды могут быть классифицированы на следующие: бытовые, производственные и атмосферные.

Бытовые сточные воды образуются в жилых, административных и коммунальных (бани, прачечные и др.) зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. Это сточные воды, которые поступают в водоотводящую сеть от санитарных приборов (умывальников, раковин или моек; ванн, унитазов и трапов – напольных приборов с решетками). Особенности образования этих сточных вод хорошо известны.

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 твердых отходов и их транспортировки.

Атмосферные сточные воды образуются в процессе выпадения дождей и таяния снега, как на жилой территории населенных пунктов, так и территории промышленных предприятий, АЗС и др. Часто эти воды называют дождевыми или ливневыми, вследствие того, что в большинстве случаев максимальные (расчетные) расходы образуются в результате выпадения ливней (дождей).

Основными характеристиками сточных вод являются: количество сточных вод, характеризуемое расходом, измеряемым в л/с или м3/с, м /ч, м /смену, м3/сут и т.д.; виды (компоненты) загрязнений и содержание их в сточных водах, характеризуемое концентрацией загрязнений, измеряемой в мг/л или г/м3. Важной характеристикой сточных вод является степень равномерности (или неравномерности) их образования и поступления в водоотводящие системы. Обычно она определяется неравномерностью поступления сточных вод по часам суток в году. Эти характеристики учитываются при проектировании водоотводящих систем.

В бытовых сточных водах содержатся загрязнения минерального и органического происхождения. Те и другие находятся в нерастворен-ном, растворенном и коллоидном состояниях. Часть нерастворенных загрязнений, задерживаемых при анализах на бумажных фильтрах, называют взвешенными веществами. Наибольшую санитарную опасность представляют загрязнения органического происхождения. В бытовых сточных водах взвешенных веществ органического происхождения содержится в среднем 100…300 мг/л. Содержание органических загрязнений, находящихся в растворенном состоянии, оценивается значениями биохимической потребности в кислороде (БПК) и химической потребности в кислороде (ХПК). Бытовые сточные воды имеют БПК=100…400 мг/л, а ХПК=150….600 мг/л, и их можно оценить как весьма загрязненные. При хранении они способны загнить через 12-24 ч (при t = 20°С).

В городах расход бытовых вод с 1 га площади кварталов обычно равен 0,3-2 л/с (удельный расход) или 10000-60000 м3/год. В водоотводя-щую сеть они поступают сравнительно неравномерно и по часам суток и по суткам в году. В дневное время расход больше, чем в ночное, расходы по часам суток могут изменяться в 2-5 раз.

В течение года в отдельные сутки расходы бытовых вод изменяются незначительно, лишь в 1,1-1,2 раза.

Производственные сточные воды различных отраслей промышленности существенно отличаются как по составу загрязняющих веществ, так и по их концентрации. Для примера ниже приведены характеристики сточных вод некоторых отраслей промышленности.

В сточных водах заводов черной металлургии по отдельным цехам содержится: взвешенных неорганических веществ 0,2-5 г/л; окалины 0,3-2 г/л; фенола 0,7-1 г/л, смол и масел 0,2-1,8 г/л.

В сточных водах целлюлозно-бумажных заводов взвешенных веществ содержится 400-2000 мг/л. Это преимущественно древесное волокно и целлюлоза. БПК сточных вод составляет 100-200 мг/л для общего стока сульфатных заводов и 0,8-2 г/л сульфитных.

В сточных водах текстильных предприятий содержится: взвешенных веществ 250-400 мг/л, моющих средств 50-120 мг/л, БПК их достигает 300-350 мг/л.

В сточных водах предприятий тяжелой индустрии содержатся в основном загрязнения минерального происхождения, а пищевой и легкой промышленности – загрязнения органического происхождения.

В дождевых водах содержится значительное количество нерастворенных минеральных примесей, а также загрязнения органического происхождения. БПК дождевых вод достигает 50-60 мг/л. Исследованиями установлено, что дождевые воды могут являться источниками загрязнения водоемов. Расход дождевых вод с 1 га площади территории города достигает 150 л/с (1 раз в год) и 300 л/с (1 раз в 10 лет). Это в 50-300 раз больше расхода бытовых вод. В то же время общий расход дождевых вод за год составляет 1500-2000 м3 с 1 га, т.е. в 5-30 раз меньше расхода бытовых вод. Образование (выпадение) дождевых вод происходит весьма неравномерно. Их расход изменяется от нуля (в сухую погоду) до максимального значения 300 л/с (в период выпадения интенсивных ливней).

Достаточно широко используется понятие «городские сточные воды». Под ним понимается смесь бытовых и производственных сточных вод. В реальных условиях в чистом виде бытовых вод не бывает. В сточных водах, поступающих от городов, всегда содержатся компоненты загрязнений, характерные для производственных сточных вод (нефтепродукты, кислоты, щелочи, соли и др.). При решении задач отвода и очистки городских сточных вод это необходимо учитывать.

Все указанные выше сточные воды требуют обязательной очистки при их отведении в открытые водоемы, так как в них содержатся различные загрязняющие вещества в концентрациях, значительно превышающих предельно допустимые.

Различная степень загрязнения сточных вод и природа их образования выдвигают при проектировании важную задачу совместного или раздельного отведения отдельных видов сточных вод, совместной или раздельной их очистки.

Физическая модель сточных вод представляет собой двухфазную систему «жидкое – твердое», и любая технология очистки вод заключается в извлечении твердой фазы. Законы термодинамики указывают на то, что вода легко загрязняется и этот процесс идет без значительных энергозатрат. Напротив, процессы очистки воды реализуются с использованием различных сложных процессов с заметными удельными энергозатратами. Система «жидкое – твердое» характеризуется энтропией, которая выражает скрытую энергию, необходимую для очистки сточных вод. Чем выше концентрация загрязнений и чем больше разнородность состава, тем выше энтропия и больше энергетические затраты на очистку воды.

Разнородность состава загрязнений сточных вод и действующие явления диссипации при изменении энергетического состояния системы способствуют тому, что стопроцентная очистка сточных вод невозможна, и поэтому она регламентируется значениями предельно допустимых концентраций (ПДК).

Похожие статьи:
Гидравлический расчет напорных трубопроводов

Навигация:
Главная → Все категории → Системы водоотведения

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

stroy-spravka.ru

3. Виды сточных вод. Классификация производственных сточных вод. Сточные воды машиностроительных предприятий. Общая характеристика методов очистки сточных вод.

Сточные воды, отводимые с территории промышленных предприятий, по своему составу могут быть разделены на 3 вида:

• производственные (использованные в технологическом процессе производства или получающиеся при добыче полезных ископаемых (угля, нефти, руд и т.п.))

• бытовые (от санитарных узлов корпусов и зданий, от душевых установок на территории промышленных предприятий)

• атмосферные (дождевые и от таяния снега)

Производственные сточные воды (ст в) делятся на загрязненные и незагрязненные (условно чистые).

Загрязненные производственные сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на 3 группы:

1. загрязнённые преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, угледобывающей промышленности, заводы по пр-ву кислот, минеральных удобрений)

2. загрязнённые преимущественно органическими примесями (предприятия рыбной, мясной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, химич промышленности)

3. загрязнённые минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, лёгкой промышленности, заводы по пр-ву консервов, сахара, витаминов)

По концентрации загрязненных веществ производственные ст в делятся на 4 группы: 1-500, 500–5000, 5000–30000, >30000 мг/л.

Производственные ст в могут различаться по физическим св-вам загрязняющий их органических продуктов (нп по температуре кипения).

По степени агрессивности пр ст в: слабоагрессивные (слабокислые pH=6-6.5 и слабощелочные 8-9), сильноагрессивные (сильнокисл pH<6 и сильнощел >9), неагрессвные (pH=6,5-8).

Машиностроительные заводы характеризуются наличием ряда водоёмких производственных процессов, а следовательно, и образованием значительного количества производственных сточных вод, которые в основном загрязняются отходами травильных и гальванических цехов и нефтепродуктами.

В гальванических цехах детали из металлов и сплавов подвергаются различным видам химической или электрохимической обработки. В начале поверхность изделий подвергается предварительной обработке: обезжириванию и травлению с применением различных растворов кислот, щелочей, солей металлов. Отработанные растворы травильных ванн образуют кислые и щелочные сточные воды. В каждом травильном отделение существует 2 вида сточных вод: концентрированные (отходы травильных ванн) и разбавленные (промывные воды).

В соответствии с составом загрязнений из гальванических отделений сливают 3 отдельных потока сточных вод: цианистые, хромовые и разные. С первичными цианистыми сточными водами смешиваются преимущественно сточные воды после обезжиривания в щелочных ваннах. С первичными хромистыми ст в обычно смешивают кислые ст воды после травления.

Методы очистки сточных вод: механические, химич, физ-хим, биологич, термические. Ввиду множества примесей и их сложного состава методы очистки ст в применяют комплексно. Существуют также рекуперационные (извлечение из ст в и дальнейшая переработка ценных в-в) и деструктивные (в-ва, загрязняющие воду, подвергаются разрушению путем окисления или восстановления) методы очистки ст в.

Механические методы – приемы очистки от крупнодисперсных взвесей, применяются как первая стадия в общей схеме очистки сточных вод. Подготавливают производственные ст в к другим методам более глубокой очистки. Выбор механического метода очистки осуществляется с учётом размера взвешенных частиц. Механическая методы:

1. процеживание через решётки

2. пескоулавливания

3. отстаивание

4. фильтрование

5. центрифугирование

Химические методы обработки сточных вод основаны на применении химических реакций, в результате которых загрязнения превращаются в соединения, безопасные для потребителя, или легко выделяются в виде осадков. В особую группу химических методов следует выделить хлорирование и озонирование сточных вод, содержащих органические примеси, а также цианиды и другие пахнущие не органические вещества. Хлорирование и озонирование наиболее часто применяют для доочистки и обезвреживания питьевой воды на городских водопроводных станциях.

1. осаждение

2. окисление-востановление

Физико-химические методы применяются как самостоятельно, так и в сочетании с механическими, хим и биол методами. Позволяют полностью автоматизировать процесс очистки. В большинстве случаев использование физико-химических методов выделения загрязняющих веществ из сточных вод позволяет в дальнейшем рекуперацию.

1. флотация (процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого материала к поверхности раздела 2х фаз, обычно газа и жид-ти)

2. коагуляция (очистка стоков от мелкодисперсных и коллоидных примесей с помощью коагулянтов и флокулянтов)

3. ионный обмен (процесс обмена ионами, находящимися в р-ре, и ионами, присутствующими на пов-ти твердой фазы – ионита)

4. сорбция (процесс поглощения вещества из окружающей среды телом или жид-тью)

5. электрохимические методы (электрохим окисление или восстановление. Электрофлорация, электрофорез, электродиализ, электрокоагуляция)

6. магнитная обработка

7. экстракция

Биологическая очистка – метод, позволяющий очистить ст в от многих органических примесей. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов, связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза, антагонизма). Главенствующая роль в этом сообществе принадлежит бактериям.

1. аэробный

2. анаэробный

При термической очистке сжигают жидки отходы нефтепродуктов и других горючих веществ в печах и горелках.

1. огневое концентрирование

2. огневое обезвреживание

studfile.net

2. Сравнительная гигиеническая характеристика хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод.

1) Основные источники загрязнения водных объектов

Основными источниками загрязнения водных объектов являются промышленные и городские сточные воды, дренажные воды с орошаемых земель, сточные воды животноводческих комплексов, организованный (ливневая канализация, дренажные воды) и неорганизованный поверхностный сток с территории поселений, промышленных площадок и сельскохозяйственных полей, водный транспорт, твердый сток с эрозированных земель.

Промышленные сточные воды.Сточные воды промышленных предприятий, или промышленные сточные воды, подразделяются на 3 вида. К 1-му виду относятся производственные сточные воды, образующиеся в результате непосредственного использования воды в технологических операциях в качестве реагента, растворителя и т.п. Эти воды загрязнены теми веществами, которые участвуют в технологическом процессе. 2-й вид — воды от вспомогательных операций и процессов, образующиеся при поверхностном охлаждении технологической аппаратуры и силовых агрегатов. Эти воды, как правило, не загрязнены, но имеют повышенную температуру. Возможно непредвиденное загрязнение этих вод, например при нарушении целостности змеевиков теплообменных аппаратов. К 3-му виду относятся воды от подсобных и обслуживающих цехов (склады сырья и готовой продукции, транспортировка сырья, топлива, котельные и т.п.). Эти воды могут быть загрязнены самыми различными веществами и в разной степени.Режим образования промышленных сточных вод, их состав и концентрация зависят от вида и количества вырабатываемой продукции, технологии производства, применяемого оборудования, числа рабочих смен и других факторов.

Сточные воды нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Добыча и переработка нефти связаны с образованием огромного количества сточных вод.Основную массу сточных вод нефтепромыслов составляют пластовые воды. Их объем составляет 10-25% добытой нефти. Для отделения пластовой воды нефть подвергают термо- и электрохимической обработке.Пластовые воды имеют разнообразный химический состав, который зависит от месторождения нефти. Сухой остаток исчисляется сотнями граммов на 1 л воды, содержит нефть (до 1200-2000 мг/л), взвешенные вещества (до 1500 мг/л) и сероводород.

Наибольшее санитарное значение имеют сточные воды электрообессоливающих установок (ЭЛОУ). Содержание нефти в этих стоках достигает 30-40 г/л, хлоридов — 10-15 г/л. Высокая минерализация этих вод не позволяет использовать их в оборотном водоснабжении. Остальные виды сточных вод нефтеперерабатывающих заводов содержат нефтепродукты — от нескольких граммов до сотен миллиграммов на 1 л, парафины, сероводород, аммиак, меркаптаны, сульфиды, фенолы. БПК колеблется от 100 до 850 г О2/л, ХПК от 150 до 1700 г О/л. При недостаточной очистке сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, их влияние на водные объекты выражается в появлении нефтяной пленки на поверхности воды, отложении тяжелых нефтепродуктов на дне, появлении «керосинового» запаха в воде. Под влиянием волнений, ветра нефтяная пленка сгоняется к берегам и загрязняет прибрежную растительность. Нефть, выпавшая на дно водного объекта, становится источником вторичного загрязнения. Даже в паводок река не освобождается от донных отложений, нефтяное загрязнение лишь растягивается по дну на большее расстояние. С целью защиты водных объектов от загрязнения сточными водами нефтепромыслов и нефтеперерабатывающих заводов необходимо проведение комплекса технологических и санитарно-технических мероприятий, в основе которого лежит максимальное использование очищенных стоков в оборотной системе водоснабжения.

Целлюлозно-бумажная промышленность. Целлюлозно-бумажные предприятия потребляют воду в среднем 300-350 м3/т продукции, а по отдельным видам продукции — до 600 м3/т. В сточных водах много взвешенных веществ, растворенных органических соединений, в том числе высокостабильных и дурно пахнущих соединений серы. При канализовании предприятий целлюлозно-бумажной промышленности сточные воды разделяют на несколько потоков. Каждый поток подвергается локальной очистке от основных загрязнений. Несмотря на большие различия сточных вод отдельных цехов как по составу, так и по концентрации, все они после локальной должны подвергаться и биологической очистке.

Сточные воды черной металлургии образуются на собственно металлургическом, железорудном и коксохимическом производствах. В доменном цехе основное количество сточных вод образуется при очистке доменного газа, содержащего большое количество пыли и газообразных веществ. Сточные воды сталеплавильного производства образуются в результате мокрой очистки газовых выбросов. Наиболее опасная в санитарном отношении категория сточных вод заводов черной металлургии образуется в травильных цехах при обработке кислотами поверхностей металлических изделий. При этом образуются отработанные травильные растворы и промывные воды. Влияние сточных вод заводов черной металлургии на водные объекты выражается прежде всего в увеличении содержания взвешенных веществ, крупнодисперсные фракции которых оседают вблизи выпуска и образуют мощные донные отложения, способные стать источником вторичного загрязнения воды. Мелкодисперсные фракции взвешенных веществ могут разноситься на большие расстояния и приводить к нарушению процессов естественного самоочищения.

Городские сточные воды.Они загрязнены физиологическими выделениями человека, бытовыми, кухонными отходами, домовым мусором, в результате чего резко изменяются как их состав, так и свойства. Большое санитарное значение имеет поступление в общую канализационную сеть города сточных вод больниц, общественных бань. Прачечные, фабрики химчистки и другие предприятия коммунального хозяйства, а также промышленные предприятия, расположенные в городской черте, часто сбрасывают свои стоки в городскую канализацию. По физическому состоянию в составе городских сточных вод можно выделить нерастворимые примеси, среди которых крупная взвесь (размер частиц более 100 мкм), суспензии, эмульсии, пены (размер частиц от 100 до 0,1 мкм), коллоидные примеси (размер частиц от 0,1 до 0,001 мкм) и растворенные вещества — молекулярно-дисперсные частицы (размер частиц менее 0,001 мкм). По химической природе загрязнения городских сточных вод делятся на минеральные (песок, глина, растворенные минеральные соли, кислоты и щелочи) и органические, которые в свою очередь могут быть растительного (основной элемент этого рода загрязнений — углерод) и животного происхождения со значительным количеством азотистых соединений. Из этой массы загрязнений на долю органических веществ приходится 58%, на долю минеральных — 42%. Городские сточные воды имеют чрезвычайно высокую микробную загрязненность. Разнообразная микрофлора включает в себя дрожжевые и плесневые грибы, мелкие водоросли, яйца гельминтов, разнообразные бактерии и вирусы, в том числе патогенные. Количество бактерий в 1 мл бытовых сточных вод исчисляется миллионами и десятками миллионов, а титр кишечной палочки равен 10-5-10-7. Промышленные сточные воды принимаются в городскую систему канализации с ограничениями. Не принимаются сточные воды, содержащие токсичные вещества, неблагоприятно влияющие на процесс биологической очистки, выделяющие взрывоопасные газы и т.п.

Поверхностный сток. Поверхностный сток складывается из дождевых, талых и поливочно-моечных вод. На его загрязненность влияют многие факторы, в первую очередь уровень благоустройства территории, плотность населения, интенсивность движения транспорта и пешеходов. Содержание взвешенных веществ составляет 1,5- 6 г/л, органических веществ — БПК5 — 40-120 мг О2/л, ХПК — 400- 750 мг О/л, нефтепродуктов — 20-25 мг/л.

Сельскохозяйственное производство. Новая технология производства молока и мяса на животноводческих комплексах промышленного типа предусматривает высокую концентрацию поголовья скота, бесподстилочное содержание животных, полную механизацию удаления навоза. В этих условиях образуется жидкий навоз с влажностью более 90%, не способный к самонагреванию. Сроки выживания патогенных бактерий и яиц гельминтов в таком навозе увеличиваются и процессы минерализации органического загрязнения замедляются. Жидкий навоз состоит в основном из органических легкоокисляющихся веществ и в этом отношении весьма сходен с бытовыми сточными водами. Различия сводятся к концентрации органических веществ: БПК5 жидкого навоза крупного рогатого скота более 7000 мг О2/л, свиней — около 20 000 мг О2/л, тогда как БПК5 бытовых сточных вод при норме водопотребления 250 л/сут составляет 150-200 мг О2/л.

Большое влияние на водные объекты оказывает и современное полеводство, основанное на широком и интенсивном использовании минеральных удобрений, пестицидов, регуляторов роста растений и т.п. Происходит рассредоточенное и нерегулируемое их поступление в водные объекты на обширной территории, исключающее проведение санитарно-технических мероприятий. Единственным способом защиты водных объектов остается рациональная технология земледелия, учитывающая не только агрикультурные цели, но и задачи охраны окружающей среды.

Водный транспорт. Водный транспорт также является серьезным источником загрязнения водных объектов. На судах образуются фекальные (фановые), хозяйственно-бытовые и подсланевые сточные воды, образующиеся в машинных отделениях. Фановые воды имеют высокое бактериальное. (коли-титр 10-10-10-2) и органическое загрязнение. Бактериальное загрязнение хозяйственно-бытовых сточных вод на судах несколько ниже (коли-титр 10-6-10-8), органическое загрязнение незначительно. Подсланевые воды содержат много нефтепродуктов и фенолов; не исключено присутствие в них и тетраэтилсвинца при использовании в качестве моторного топлива этилированного бензина.

Промышленные сточные воды, подразделяются на 3 вида:

1. Пром.сточ.воды, образующиеся в результате непосредственного использования воды в технологических операциях в качестве реагента, растворителя. Эти воды загрязнены теми веществами, которые участвуют в технологическом процессе.

2. Сточные воды от вспомогательных операций и процессов, образующиеся при поверхностном охлаждении технологической аппаратуры. Эти воды не загрязнены, но имеют повышенную температуру.

3. Сточные воды от подсобных и обслуживающих цехов. Эти воды загрязнены самыми различными веществами.

Режим образования пром.сточных вод, их состав и концентрация зависят от вида и количества вырабатываемой продукции, технологии производства, применяемого оборудования, числа рабочих смен. Наибольшее санитарное значение имеют сточные воды наиболее водоемких производств или воды.

Сточные воды нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности: основную массу сточных вод составляют пластовые воды ( 10-25% добытой нефти), они имеют разнообразный хим.состав ( сухой остаток, нефть, взвешенные вещества, сероводород. При недостаточной очистке сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, появляется нефтяная пленка на пов.воды, отложение нефтепрод.на дне, появление керосинового запаха. Показатели загрязнения сточных вод: фенолы, нефтепродукты, минеральные соли, аммонийный азот, синтетические ПАВ.

Целлюлозно-бумажная промышленность: водоемкий процесс. В технологии различают кислотный (сульфитный) и щелочной ( сульфатный) способы получения. В сточных водах много взвешенных веществ, растворенных органических соединений, высокостабильные и плохо пахнущие соединения серы. Показатели загрязнения: фенолы, формальдегид, метанол, сульфиды, ртуть.

Черная металлургия: сточные воды образуются на собственно металлургическом, железорудном и коксохимическом производствах. Является крупнейшим потребителем воды. В доменном цехе основное количество сточных вод образуется при очистке доменного газа, содержащего большое количество пыли и газообразных веществ. Сточные воды сталеплавильного производства образуются в результате мокрой очистки газовых выбросов. Они загрязнены мелкодисперсными взвешенными веществами. Сточные воды горнообогатительных фабрик содержат взвешенные вещества и остаточные количества флотореагентов. Сточные воды агломерационных фабрик содержат взвешенные вещества и соли кальция. Т.е характеризуются увеличением содержания взвешенных веществ, крупнодисперсные фракции которых оседают вблизи выпуска и образуют донные отложения, источник вторичного загрязнения. Мелкодисперсные фракции взвешенных веществ разносятся на большие расстояния и приводят к нарушению процессов естественного самоочищения.

Показатели загрязнения угольная промышленность: фенолы, циклические углеводороды, формальдегид. Кожевенная промышленность: фенолы, хром, хлориды, сульфаты.

Сточные воды хозяйственно-бытовые: образуются в результате использования населением водопроводной воды для удовлетворения культурно-бытовых и физиологических потребностей. В составе сточных вод можно выделить нерастворимые примеси- крупная взвесь, суспензии, эмульсии, пены; растворенные вещества. По химической природе загрязнения бытовых сточных вод делятся на минеральные ( песок, глина, кислоты и щелочи) и органические ( растительного происхождения- углерод; животного происхождения- азотистые соединения). Эти сточные воды обладают высокой бактериальной загрязненностью ( плесневые и дрожжевые грибы, мелкие водоросли, яйца гельминтов, бактерии, вирусы). Поверхностный сток с территорий населенных мест и промышленных площадок являются естественным источником загрязнения водных объектов. Поверхностный сток состоит из дождевых, талых, поливочно-моечных вод. На загрязненность влияют уровень благоустройства территории, плотность населения, интенсивность движения транспорта. Эти показатели постоянно изменяются, что обуславливает изменчивость характера и концентрации загрязнений поверхностного стока. Показатели загрязнения: взвешенные вещества, органические вещества- БПК, ХПК; нефтепродукты. Поверхностный сток с промышл.площадок более сложный характер имеет и выше, чем в городском стоке концентрацию вещ. _

studfile.net

3. Наружные канализационные сети и сооружения

3.1. Характеристика сточных вод

Всесторонняя повседневная жизнедеятельность сопровождается потреблением воды на различные нужды (хозяйственно-бытовые, техниче­ские, медицинские и др.), которые в ходе использования изменяют свои фи­зические, химические и бактериальные (биологические) качества, превраща­ясь в сточную воду того или иного вида.

К сточным водам относятся также дождевые и талые воды, стекающие с территории различных объектов.

В зависимости от источника и характера загрязнения сточные воды подразделяются на бытовые (хозяйственно-фекальные), технические (произ­водственные), дождевые (атмосферные) и специальные.

Бытовые сточные воды– воды, поступающие из жилых домов бань, прачечных, госпиталей, столовых и других обще­ственных и административных зданий, а также бытовых помещений техни­ческих и специальных объектов. Бытовые сточные воды содержат крупные нерастворенные вещества – остатки пищи, овощей, тряпки, песок, фекалии, загрязнения органического и минерального происхождения в не­растворенном, коллоидном и растворенном состоянии, а также различные бактерии, в том числе болезнетворные. Сброс этих сточных вод в водоём производится только после их очистки.

Технические сточные воды– воды, использованные в системах охлаж­дения оборудования и кондеционирования (обработки) воздуха ин­женерных сооружений различного назначения, в автопарках, мастерских, а также в технологических процессах производства и ремонта, и загрязненные теми или иными веществами (примесями). В зависимости от количества примесей в них, они могу быть загрязненные и незагрязненные (условно чис­тые).

Загрязненные технические сточные воды могут содержать примеси ор­ганического и минерального происхождения. Очистка этих вод обязательна.

Малое количество примесей в незагрязненных технических сточных водах позволяет сбрасывать их без очистки в водоём (водоток) или использо­вать повторно в технологическом процессе производств.

Дождевые (атмосферные) сточные водыобразуются при выпадении дождя, выпадении и таянии снега (града) и смыва загрязнений с территории объектов. Характер загрязнения этих сточных вод определяется степенью загрязнения выпадающих атмо­сферных осадков и санитарно- эпидемиологическим состоянием территории.

Сточные воды, отводимые от санитарных пропускников специальных сооружений, пунктов специальной обработки, лаборато­рий и других специальных объектов, относятся к специальным. Высокая сте­пень загрязнения этих сточных вод отравляющими веществами (ОB), силь­нодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ), радиоактивными вещест­вами (РВ) и токсинами обуславливает обязательность их очистки.

Сточные воды отличаются составом, характером и концентрацией на­ходящихся в них загрязнений.

Концентрация загрязнений характеризуется массовой долей загрязне­ний в единице объёма сточных вод и зависит, главным образом, от норм во­допотребления; чем больше воды расходуется на одного человека или еди­ницу продукции, тем ниже концентрация загрязнений сточных вод.

По физическому состоянию загрязнения представляю собой взвешен­ные нерастворимые вещества, коллоиды и растворы. Нерастворимые веще­ства находятся в сточных водах в виде грубой суспензии с размерами частиц более 100 мк и в виде тонкой суспензии (эмульсии) с размером частиц 0,01-0,1 мк.

В бытовых сточных водах количество нерастворимых взвешенных ве­ществ более или менее постоянно и равно 65 г/сут на одного человека, поль­зующегося канализацией. Коллоидные вещества в воде имеют размеры час­тиц 0,1-0,001мкм. Состав коллоидной фазы бытовых сточных вод обусловли­вают её органические составляющие – белки, жиры, углеводы, а также про­дукты их физиологической переработки.

Химические вещества и элементы, вносимые с загрязнениями, всту­пают в химическое взаимодействие между собой и водой, растворяются в ней, изменяя её химический состав и свойства.

По составу загрязнения могут быть органическими, минеральными и бактериальными.

Органические загрязнения бывают растительного и животного проис­хождения. К растительным загрязнениямотносятся остатки растений, пло­дов, овощей и злаков, бумага, растительные масла, гуминовые вещества и др. Основной химический элемент этих загрязнений – углерод.

К загрязнениям животного происхождения относятся физиологиче­ские выделения людей и животных, остатки тканей животных, органические кислоты и др. Основной химический элемент этих загрязнений – азот.

Минеральными загрязнениямисточных вод являются песок, глинистые частицы, частицы руды и шлака, растворенные в воде соли, кислоты, щелочи, минеральные масла и другие вещества.

В бытовых и сточных водах содержится примерно 60% загрязнений ор­ганического происхождения и 40% минерального. В технических сточных водах это соотношение зависит от вида обрабатываемого сырья и технологи­ческого процесса производства.

К бактериальным загрязнениямотносятся живые микроорганизмы, дрожжевые и плесневые грибки и различные бактерии. В бытовых сточных водах содержатся также болезнетворные бактерии (патогенные) – возбуди­тели заболеваний брюшного тифа, паратифа, дизентерии, сибирской язвы и др., а также яйца гельминов (глистов), попадающие в сточные воды с выде­лениями людей и животных.

Основными показателями качества сточных вод, характеризующими их загрязненность, являются взвешенные вещества, биологическая потребность в кислороде (БПК), водородный показатель РН, стабильность (относительная стойкость) воды и бактериальное загрязнение.

Взвешенные вещества, в зависимости от крупности и удельного веса всплывают на поверхность, находятся во взвешенном состоянии или выпа­дают в осадок, зная норму водоотведения (q, л/сут) и количество загрязнений (a,г/сут) в сточных водах, приходящихся на одного человека в сутки, можно определить концентрацию их в единице объема сточных вод:

Р= , мг/л (1)

Общее количество кислорода, необходимое для окисления органиче­ских веществ аэробными микроорганизмами – минерализаторами, называ­ется биохимической потребностью в кислороде (БПК)и выражается в мг/л или г/м³.

БПК сточных вод определяют лабораторным путём. Расход кислорода для окисления пробы сточных вод в течение 5-ти суток при температуре 20⁰С обозначается БПК₅, а в течение 20-ти суток (время полного биохимического окисления) – БПК₂₀или БПК_полн.

Концентрация сточных вод по БПК₂₀ (L₂₀)в зависимости от её суточ­ного значения на одного человека (БПК’₂₀) принимаемого равным 40 г для осветленных и 75 г для неосветленных сточных вод, и нормы водоотведения (q) может быть определена по формуле:

L₂₀=(БПК’₂₀)1000/q ,мг/л (2)

Общее количество кислорода, необходимое для перевода углерода ор­ганических соединений в углекислоту, водорода в воду, азота в аммиак, серы в серный ангидрид, называется химической потребностью в кислороде (ХПК).

Разность ХПК-БПК₂₀ может служить показателем прироста микроби­альной среды (ила) и наличия в сточных водах стойких органических ве­ществ, не затрагиваемых биохимическим процессом. Соотношение между БПК₂₀ и ХПК показывает на необходимость применения биохимической очи­стки сточных вод.

Водородный показатель рН характеризует химическую активность сточных вод. Сточные воды, направляемые для биохимической очистки или сбрасываемые в водоём (на рельеф местности) должны иметь рН в пределах от 6,5 до 8,5.

Сильнокислые (рН < 6,5) или щелочные (рН > 8,5) сточные воды перед поступлением на очистные сооружения следует подвергать нейтрализации.

Определенное количество свободного растворенного кислорода содер­жимся в сточной воде, а также в составе солей азотистой и азотной кислот – нитритов и нитратов. Часть кислорода расходуется на окисление органиче­ских веществ. Если в составе сточных вод органических веществ много и на их окисление израсходуется весь кислород, то начнутся процессы гниения с выделением газообразных продуктов, в частности, метана и сероводорода. Момент загнивания сточных вод можно определить из соотношения между общим содержанием кислорода, находящегося в растворенной форме или со­ставе азотистых солей и БПК. Это соотношение, выраженное в процентах, называется стойкостью или стабильностью воды. При стойкости воды 50% загнивание начинается на третий день, а при стойкости 99 % — на двадцатый день.

studfile.net

3. Виды сточных вод. Классификация производственных сточных вод. Сточные воды машиностроительных предприятий. Общая характеристика методов очистки сточных вод.

Сточные воды, отводимые с территории промышленных предприятий, по своему составу могут быть разделены на 3 вида:

• производственные (использованные в технологическом процессе производства или получающиеся при добыче полезных ископаемых (угля, нефти, руд и т.п.))

• бытовые (от санитарных узлов корпусов и зданий, от душевых установок на территории промышленных предприятий)

• атмосферные (дождевые и от таяния снега)

Производственные сточные воды (ст в) делятся на загрязненные и незагрязненные (условно чистые).

Загрязненные производственные сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на 3 группы:

1. загрязнённые преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, угледобывающей промышленности, заводы по пр-ву кислот, минеральных удобрений)

2. загрязнённые преимущественно органическими примесями (предприятия рыбной, мясной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, химич промышленности)

3. загрязнённые минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, лёгкой промышленности, заводы по пр-ву консервов, сахара, витаминов)

По концентрации загрязненных веществ производственные ст в делятся на 4 группы: 1-500, 500–5000, 5000–30000, >30000 мг/л.

Производственные ст в могут различаться по физическим св-вам загрязняющий их органических продуктов (нп по температуре кипения).

По степени агрессивности пр ст в: слабоагрессивные (слабокислые pH=6-6.5 и слабощелочные 8-9), сильноагрессивные (сильнокисл pH<6 и сильнощел >9), неагрессвные (pH=6,5-8).

Машиностроительные заводы характеризуются наличием ряда водоёмких производственных процессов, а следовательно, и образованием значительного количества производственных сточных вод, которые в основном загрязняются отходами травильных и гальванических цехов и нефтепродуктами.

В гальванических цехах детали из металлов и сплавов подвергаются различным видам химической или электрохимической обработки. В начале поверхность изделий подвергается предварительной обработке: обезжириванию и травлению с применением различных растворов кислот, щелочей, солей металлов. Отработанные растворы травильных ванн образуют кислые и щелочные сточные воды. В каждом травильном отделение существует 2 вида сточных вод: концентрированные (отходы травильных ванн) и разбавленные (промывные воды).

В соответствии с составом загрязнений из гальванических отделений сливают 3 отдельных потока сточных вод: цианистые, хромовые и разные. С первичными цианистыми сточными водами смешиваются преимущественно сточные воды после обезжиривания в щелочных ваннах. С первичными хромистыми ст в обычно смешивают кислые ст воды после травления.

Методы очистки сточных вод: механические, химич, физ-хим, биологич, термические. Ввиду множества примесей и их сложного состава методы очистки ст в применяют комплексно. Существуют также рекуперационные (извлечение из ст в и дальнейшая переработка ценных в-в) и деструктивные (в-ва, загрязняющие воду, подвергаются разрушению путем окисления или восстановления) методы очистки ст в.

Механические методы – приемы очистки от крупнодисперсных взвесей, применяются как первая стадия в общей схеме очистки сточных вод. Подготавливают производственные ст в к другим методам более глубокой очистки. Выбор механического метода очистки осуществляется с учётом размера взвешенных частиц. Механическая методы:

1. процеживание через решётки

2. пескоулавливания

3. отстаивание

4. фильтрование

5. центрифугирование

Химические методы обработки сточных вод основаны на применении химических реакций, в результате которых загрязнения превращаются в соединения, безопасные для потребителя, или легко выделяются в виде осадков. В особую группу химических методов следует выделить хлорирование и озонирование сточных вод, содержащих органические примеси, а также цианиды и другие пахнущие не органические вещества. Хлорирование и озонирование наиболее часто применяют для доочистки и обезвреживания питьевой воды на городских водопроводных станциях.

1. осаждение

2. окисление-востановление

Физико-химические методы применяются как самостоятельно, так и в сочетании с механическими, хим и биол методами. Позволяют полностью автоматизировать процесс очистки. В большинстве случаев использование физико-химических методов выделения загрязняющих веществ из сточных вод позволяет в дальнейшем рекуперацию.

1. флотация (процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого материала к поверхности раздела 2х фаз, обычно газа и жид-ти)

2. коагуляция (очистка стоков от мелкодисперсных и коллоидных примесей с помощью коагулянтов и флокулянтов)

3. ионный обмен (процесс обмена ионами, находящимися в р-ре, и ионами, присутствующими на пов-ти твердой фазы – ионита)

4. сорбция (процесс поглощения вещества из окружающей среды телом или жид-тью)

5. электрохимические методы (электрохим окисление или восстановление. Электрофлорация, электрофорез, электродиализ, электрокоагуляция)

6. магнитная обработка

7. экстракция

Биологическая очистка – метод, позволяющий очистить ст в от многих органических примесей. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов, связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза, антагонизма). Главенствующая роль в этом сообществе принадлежит бактериям.

1. аэробный

2. анаэробный

При термической очистке сжигают жидки отходы нефтепродуктов и других горючих веществ в печах и горелках.

1. огневое концентрирование

2. огневое обезвреживание

studfile.net