Методы очистки водных ресурсов

Минский институт управления 

Кафедра экономики и управления производством 

Управляемая самостоятельная работа по дисциплине:

«Основы экологии и экономика природопользования»

По теме: «Основные методы и способы очистки водных ресурсов».

   
 
 
 
 

                                                                                   Выполнил студент

                                                                                   Группы 100001с

                                                  Гуцев Александр 
 
 
 
 
 
 

Минск 2011

План

Введение

Основные методы и  способы очистки водных ресурсов

Заключение

Список литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     На всем своем пути вода сама способна очищаться от попадающих в нее загрязнений-продуктов гниения органических веществ, растворенных газов и минеральных веществ, взвешенного твердого материала.

     В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.

     Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Основные  методы и способы  очистки водных ресурсов

     Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

 
Сущность механического метода состоит  в том, что из сточных вод путем  отстаивания и фильтрации удаляются  механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.

 
Химический метод заключается  в том, что в сточные воды добавляют  различные химические реагенты, которые  вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых  осадков. Химической очисткой достигается  уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.

При физико-химическом методе обработки из сточных вод  удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.

 
Загрязненные сточные воды очищают  также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.

 
Среди методов очистки сточных  вод большую роль должен сыграть  биологический метод, основанный на использовании закономерностей  биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических  устройств по очистке сточных  вод: биофильтры, биологические пруды  и аэротенки.

 
В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной  пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим  началом в биофильтрах.

 
В биологических прудах в очистке  сточных вод принимают участие  все организмы, населяющие водоем.

 
Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила.

 
Сточные воды перед биологической  очисткой подвергают механической, а  после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также  другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)

 
Биологический метод дает большие  результаты при очистке коммунально-бытовых  стоков. Он применяется также и  при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.

По мнению большинства  специалистов это наиболее перспективный  метод. Суть метода заключается в  использовании для очистки особых культур бактерий. В ходе жизнедеятельности  бактерий все вредные примеси  и загрязнения расщепляются на безопасные для окружающей среды и здоровья человека компоненты. Биологическая  система очистки воды основана на наблюдениях за процессами, происходящими  при естественном самоочищении воды в природных водоемах. Нередко  биологический метод используется после предварительной очистки  воды механическим способом.

     Загрязнения подземных вод бывают, как бактериальными, так и химическими. Основными источниками бактериального загрязнения грунтовых вод являются сельскохозяйственные угодья, животноводческие фермы, неисправные канализационные сети и т.д. При условии устранения поступления загрязнений самоочищение вод происходит достаточно быстро.

Способность к самоочищению от химического загрязнения у  грунтовых вод невелика.

Охрана водных ресурсов состоит в запрещении сбросов  в водоёмы неочищенных сточных  вод, содействии процессам самоочищения, создании водоохранных зон и т.д.

Ещё несколько десятков лет назад, благодаря способности  вод к самоочищению, реки могли  справляться с внешним загрязнением. В настоящее время в наиболее густонаселённых районах нашей  страны, там, где в основном сконцентрировано промышленное производство, створы водопользования  так плотно расположены, что места  сброса сточных вод и водозаборы, питающие водопроводы городов, находятся  нередко в непосредственной близости друг от друга. Поэтому сегодня всё  больше внимания уделяется обеззараживанию  водопроводной воды, разрабатываются  и внедряются новые более эффективные  методы очистки сточных вод. Особенно это относится к предприятиям целлюлозно-бумажной, нефтехимической  и горнодобывающей промышленности. 

     В составе    инженерных    коммуникаций    промышленного предприятия, как    правило, имеется    несколько    водоотводящих сетей. Незагрязненные     нагретые     сточные    воды поступают на     охладительные     установки     (брызгальные бассейны, градирни, охладительные пруды),а      затем      возвращаются в    систему     оборотного     водообеспечения.

    

     Загрязненные сточные   воды   поступают   на   очистные   сооружения, а после очистки часть обработанных сточных вод подается в систему    оборотного   водообеспечения   в   те   цеха, где ее состав удовлетворяет нормативным требованиям. Эффективность использования    воды    на    промышленных предприятиях    оценивается    такими    показателями, как количество использованной      оборотной     воды, коэффициентом ее использования и процентом ее потерь. Для промышленных     предприятий    составляется    баланс воды, включающий   расходы   на   различные   виды    потерь, сбросы и    добавление   компенсирующих   расходов   воды в систему. Проектирование вновь     строящихся    и    реконструируемых систем водоотведения населенных пунктов и промышленных предприятий должно    осуществляться    на   основе   утвержденных в  установленном  порядке   схем   развития   и   размещения отрасли    народного    хозяйства, отраслей    промышленности и  схем   развития   и   размещения   производительных сил   по   экономическим   районам. При  выборе  систем  и схем водоотведения     должна      учитываться      техническая, экономическая и     санитарная     оценки    существующих сетей и    сооружений, предусматриваться    возможность    интенсификации их работы.

      
 
 
 
 
 

При выборе   системы   и   схемы   водоотведения   промышленных предприятий необходимо учитывать: 

1)требования к     качеству     воды, используемой     в различных технологических процессах; 

2)количество, состав и   свойства   сточных   вод    отдельных производственных    цехов   и   предприятия   в   целом, а также режимы водоотведения; 

3)возможность сокращения      количества     загрязненных  производственных   сточных   вод    путем    рационализации  технологических процессов производства; 

4)возможность повторного  использования производственных сточных вод   в   системе   оборотного   водообеспечения  или для технологических     нужд     другого     производства, где допустимо применять воды более низкого качества; 

5)целесообразность  извлечения      и      использования веществ, содержащихся в сточных водах; 

6)возможность и      целесообразность       совместного отведения и    очистки    сточных   вод   нескольких   близко расположенных промышленных    предприятий, а    также     возможность комплексного    решения    очистки    сточных    вод промышленных предприятий и населенных пунктов; 

7)возможность использования      в      технологическом процессе очищенных бытовых сточных вод; 

8)возможность и      целесообразность     использования бытовых и   производственных   сточных   вод   для   орошения сельскохозяйственных и технических культур; 

9)целесообразность  локальной      очистки       сточных вод отдельных цехов предприятия; 

10) самоочищающую      способность      водоема, условия сброса в него сточных вод и необходимую степень их очистки; 

11)целесообразность  применения    того    или     иного метода очистки. 

При вариантном       проектировании       водоотводящих систем и    очистных    сооружений    на   основании   технико-экономических показателей принимается оптимальный вариант. 
 
 

     В последние годы разрабатываются и активно внедряются новейшие, ещё более эффективные методы очистки сточных вод, в частности используются технологии обработки стоков с применением электрохимической, сорбционной, радиационной и магнитной обработки. Дальнейшее усовершенствование очистки сточных вод является важнейшей задачей в деле охраны водных ресурсов от промышленных загрязнений.

     Также приоритетным направлением защиты водных ресурсов является предотвращение загрязнения водоёмов стоками с полей, содержащими различные химические удобрения, ядохимикаты, пестициды. Для этого необходимо регулярное проведение противоэрозионных мероприятий, кроме того, следует ограничить использование прибрежных зон вдоль водоёмов в качестве сельхозугодий, или не применять на таких угодьях химические удобрения. Важным фактором защиты водоёмов от загрязнения является создание водоохранных зон. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

     На данный момент не существует универсального метода очистки сточных вод – выбор конкретного способа очистки во многом зависит от состава примесей, степени загрязненности воды и других факторов.