Основные показатели физико-химического состава СВ. Что такое взвешенные вещества? Способы определения. Зачем необходимо очищать воду от ВВ и какими методами ?

Сточные воды — любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.

Сточные воды могут быть классифицированы по источнику происхождения: производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах при производстве или добыче полезных ископаемых), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации. СВ химических предприятий представляют собой многокомпонентные концентрированные растворы сильных электролитов с высоким содержанием твердой фазы.

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. Характеризуются повышенным содержанием минеральных примесей и биогенных компонентов.

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». Характеризуются высоким содержанием взвешенных веществ органического и неорганического происхождения, нефтепродуктов и бактериальных загрязнений.

В составе сточных вод выделяют две основных группы загрязнителей — 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) и 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).

Взвешенные вещества (ВВ) включают пыль, золу, сажу, глину, песок, ил, сульфаты, нитраты и другие твердые вещества и микроорганизмы. В зависимости от состава выбросов они могут быть и высокотоксическими и почти безвредными. ВВ образуются в результате сгорания всех видов топлива и при производственных процессах. Они могут иметь как естественное, так и антропогенное происхождение, например, образовываться в результате почвенной эрозии.

Концентрация взвешенных частиц связана с сезонными факторами и с режимом стока и зависит от таяния снега, пород, слагающих русло, а также от антропогенных факторов. Взвешенные частицы влияют на прозрачность воды и на проникновение в неё света, на температуру, растворённые компоненты поверхностных вод. Адсорбцию токсичных веществ, а также на состав и распределение отложений и на скорость осадкообразования. Вода, в которой много взвешенных частиц, не подходит для рекреационного использования по эстетическим соображениям.

Взвешенные частицы при проникновении в органы дыхания человека приводят к нарушению системы дыхания и кровообращения. Вдыхаемые частицы влияют как непосредственно на респираторный тракт, так и на другие органы за счет токсического воздействия входящих в состав частиц компонентов. Опасно сочетание высоких концентраций ВВ и диоксида серы.

Определение количества взвешенных частиц важно проводить при контроле процессов биологической и физико-химической обработки cточных вод и при оценке состояния природных водоемов.

Грубодисперсные примеси определяют гравиметрическим методом после их отделения путем фильтрования через фильтр.

Механическую очистку сточных вод применяют преимущественно как предварительную. Механическая очистка обеспечивает удаление взвешенных веществ из бытовых сточных вод на 60-65%, а из некоторых производственных сточных вод на 90-95%. Задачи механической очистки заключаются в подготовке воды к физико-химической и биологической очисткам. Механическая очистка сточных вод является в известной степени самым дешевым методом их очистки, а поэтому всегда целесообразна наиболее глубокая очистка сточных вод механическими методами.

Физико-химическая очистка заключается в том, что в очищаемую вводу вводят какое-либо вещество-реагент (коагулянт или флокулянт). Вступая в химическую реакцию с находящимися в воде примесями, это вещество способствует более полному выделению нерастворимых примесей, коллоидов и части растворимых соединений. При этом уменьшается концентрация вредных веществ в сточных водах, растворимые соединения переходят в нерастворимые или растворимые, но безвредные, изменяется реакция сточных вод (происходит их нейтрализация), обеспечивается окрашенная вода. Физико-химическая очистка дает возможность резко интенсифицировать механическую очистку сточных вод. В зависимости от необходимой степени очистки сточных вод физико-химическая очистка может быть окончательной или второй ступенью очистки перед биологической.

Биологическая очистка основана на жизнедеятельности микроорганизмов, которые способствуют окислению или восстановлению органических веществ, находящихся в сточных водах в виде тонких суспензий, коллоидов, в растворе и являются для микроорганизмов источником питания, в результате чего и происходит очистка сточных вод от загрязнения.

Существуют сооружения, в которых происходит фильтрование очищаемых сточных вод через почву (поля орошения и поля фильтрации) и сооружения, представляющие собой водоемы (биологические пруды) с проточной водой. В таких сооружениях дыхание микроорганизмов кислородом происходит за счет непосредственного поглощения его из воздуха. В сооружениях второго типа микроорганизмы дышат кислородом главным образом за счет диффундирования его через поверхность воды (реаэрация) или за счет механической аэрации.

В искусственных условиях биологическую очистку применяют в аэротенках, биофильтрах и аэрофильтрах. В этих условиях процесс очистки происходит более интенсивно, так как создаются лучшие условия для развития активной жизнедеятельности микроорганизмов.

Очистка СВ от твердых примесей методом фильтрования. Сущность процесса. Записать уравнение для расчета объема получающегося фильтрата. Проанализировать пути увеличения производительности.

Сущность фильтрования заключается в прохождение обрабатываемой воды через слой фильтрующего материала, проницаемый для жидкости и непроницаемый для твердых примесей.

Для фильтрования воды на водоочистных станциях часто применяются открытые скорые фильтры. Они имеют в нижней части дренажное устройство, на которое уложен поддерживающий слой гравия. На него насыпают фильтрующий слой из кварцевого речного песка. В режиме фильтрации вода по впускной трубе подается в боковой карман. Двигаясь сверху вниз, вода фильтруется через слой песка и гравия и, пройдя их, по выпускной трубе дренажного устройства отводится из фильтра. Загрязненный фильтр обратным током воды промывается один-два раза в сутки, в зависимости от количества взвеси в воде. В процессе промывки чистая вода по трубе подачи промывочной воды через водораспределительную систему поступает в нижнюю часть фильтра. Пройдя его, вода, двигаясь снизу вверх, разрыхляет и промывает песок. Иногда подачу промывочной воды совмещают с подачей сжатого воздуха. Загрязненная промывочная вода, поднимаясь вверх, переливается через кромки желобов и отводится в боковой карман, а из него по трубе для сброса промывочной воды - в канализационную сеть.

- основное уравнение.

- разности давлений, - вязкость фильтрата, - удельное объемное сопротивление осадка, - объем фильтрата, - поверхность фильтрования, - продолжительность фильтрования, - масса сухого осадка, отнесенная к 1 м³ фильтрата кг/ м³, - сопротивление перегородки.

На практике используются два основных режима фильтрования - постоянного перепада давления и постоянной скорости фильтрования:

Режим постоянного перепада давления - основное уравнение фильтрования примет вид: .

Режим постоянной скорости .

производительность фильтра тем выше, чем меньше объем полученного фильтрата: Увеличения поверхности фильтрования; Увеличения давления; Уменьшения удельного сопротивления осадка.

Очистка СВ от твердых примесей методом осаждения. Сущность процесса. Записать уравнение для определения скорости свободного осаждения мелких частиц. Проанализировать пути увеличения производительности отстойников.

Осаждение — это образование твердого осадка в растворе в ходе химической реакции, например, добавлением соответствующих реагентов - коагулянтов. Сам метод заключается в выделении из раствора химических компонентов в виде малорастворимого соединения. В промышлености осаждение осуществляют с помощью отстойников. Продолжительность т пребывания суспензии в отстойнике должна быть равна или больше времени осаждения частицы. Необходимым условием осаждения является существование разности плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Будем рассматривать горизонтальный отстойник. Горизонтальный отстойник - прямоугольный резервуар коридорного типа с иловым приямком, расположенным в начале резервуара. Сточная вода медленно течет, давая возможность осесть взвешенным частицам на дно.. Отстойник оборудован скребковым механизмом, сдви­гающим выпавший осадок к приямку. Осадок из приямка удаляется насосами, гидро­элеваторами, грейферами или под гидростатическим давлением.

Увеличение производительности:

увеличить поверхность осаждения, ввод коагулянтов, флокулянтов, увеличение скорости, увеличение плотности осадка.

_____________________________________________________________________________

Поиск по сайту: