Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 Кюри на 1 л и более), подлежат захоронению в подземных бессточных бассейнах и специальных резервуарах.
Анализ, проектирование технологий и оборудования для очистки сточных вод
Современное состояние промышленности и сложная экологическая ситуация в России требует развития нового подхода к правильному и быстрому выбору схем очистки сточных вод и газовых выбросов.
Трудности анализа и проектирования оборудования для очистки сточных вод обусловлены
различным составом сточных вод,
производительностью,
сложностью утилизации осадков,
необходимостью выделения ценных компонентов и возвратом их в производственный цикл.
Разработка новых проектных решений - процесс длительный и трудоемкий, требующий моделирования, проведения экспериментов, тестирования опытных образцов оборудования.
Ускорения процесса разработки и внедрения новых идей, технологических решений, оборудования и схем в промышленность можно достичь при использовании математического моделирования интеллектуальных информационных систем, анализирующих накопленный опыт.
Однако наибольший ущерб гидросфере наносится антропогенными загрязнениями.
Обычно выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнение гидросферы.
Химическое загрязнениепредставляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения в ней вредных примесей как неорганических (минеральных солей, кислот, щелочей, глинистых частиц), так и органических (нефтепродуктов, нефти, ПАВ, пестицидов, органических остатков).
Физическое загрязнение связано с изменением физических параметров водной среды и определяется наличием тепловых, механических и радиоактивных примесей.
Биологическое загрязнение заключается в изменении свойств водной среды в результате увеличения количества несвойственных ей видов микроорганизмов, растений и животных (бактерий, грибов, простейших, червей), привнесенных извне.
Загрязнения, поступающие в атмосферу, с осадками возвращаются на землю и попадают в водоемы и почву.
ОБЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОДООЧИСТКИ
Типы сточных вод
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.
Загрязнение поверхностных и подземных вод можно классифицировать следующим образом:
• механическое- повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;
• химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;
• бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;
• радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;
• тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных электростанций.
. По составу сточные воды делят на три основные группы, содержащие:
• неорганические примеси (в том числе токсические);
• органические примеси;
• неорганические и органические загрязняющие примеси.
К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т. д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.
Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и др. В стоках содержатся различные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается, главным образом, в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды.
Сточные воды третьей группы образуются в процессах гальванохимической обработки поверхностей, производстве печатных плат электронной техники, в коксохимических и других технологических процессах. В составе этих вод присутствуют неорганические кислоты, ионы тяжелых металлов, ПАВ, масла, красители, смолы и другие вещества.
Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей Мирового океана. Всего 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды.
Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий и коксохимических производств. При этом резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки.
На жизнь обитателей водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности.
Объекты ядерной энергетики загрязняют реки радиоактивными отходами. Радиоактивные вещества концентрируются в мельчайших планктонных микроорганизмах и в рыбе, затем по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем радиоактивность воды, в которой они живут.
Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 Кюри на 1 л и более), подлежат захоронению в подземных бессточных бассейнах и специальных резервуарах.
Нагретые сточные воды тепловых электростанций и других производств причиняют «тепловое загрязнение», которое угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим.
Сточные воды, образующиеся на предприятиях химических производств, а также отводимые с территории промышленных предприятий, можно разделить на три категории:
• производственные (использованные в технологическом процессе производства или образующиеся при добыче полезных ископаемых);
• бытовые (от санитарных узлов производственных и непроизводственных корпусов и зданий, а также от душевых установок, имеющихся на территории промышленных предприятий);
• атмосферные (дождевые и образующиеся от таяния снега).
Производственные сточные воды можно подразделить на два основных вида: незагрязненные и загрязненные.
Незагрязненные производственные сточные воды поступают от холодильных, компрессорных, теплообменных аппаратов. Кроме того, они образуются при охлаждении технологического оборудования и продуктов производства.
Загрязненныепроизводственные сточные воды содержат различные примеси, они могут быть загрязнены преимущественно органическими или преимущественно минеральными примесями.
Производственные сточные воды можно различать также по физическим свойствам, например, по температуре кипения: кипящие при температуре ниже 120 оС, 120-250 °С и выше 250 °С (в зависимости от свойств содержащихся в них примесей).
По степени агрессивности сточные воды разделяют на:
• слабоагрессивные (слабокислые, рН 6-6,5 и слабощелочные, рН 8-9);
• сильноагрессивные (сильнокислые, рН < 6 и сильнощелочные, рН > 9);
• неагрессивные (рН 6,5-8).
На различных предприятиях даже при одинаковых технологических процессах состав производственных сточных вод, режим водоотведения и удельный расход на единицу выпускаемой продукции будут неодинаковы.
Качественная характеристика производственных сточных вод важна для выбора метода их очистки, контроля эксплуатации очистных сооружений и сбросом сточных вод, а также для решения вопросов о возможности повторного использования стоков, извлечения и утилизации веществ, загрязняющих воду.