Лекции по "Безопасности жизнедеятельности"

Центрифугирование как метод очистки производится за счет осаждения частиц под действием центробежной силы. С этой целью применяются гидроциклоны. По конфигурации и действию они аналогичны циклонам, используемым для очистки газов от пыли (см. рис. 4). Степень очистки в гидроциклонах выше (достигает 70%), чем в других аппаратах механической очистки.

Физико-химические методы очистки сточных вод. Процесс укрупнения мелких частиц (1... 100 мкм) с последующим удалением их под действием силы тяжести называется коагуляцией. Бели удаляются частицы, удельный вес которых ниже удельного веса воды (эмульгиро|ц»И1ще частицы масел» жира и т.д.), то в этом случае процесс называется флокуляцией. По аналогии с отстойником и нефтеловушкой в коагуляторах и флокуляторах удаление происходит соответственно из нижней или верхней части аппарата. При коагуляции в воду добавляют коагулянты (соли алюминия, железа или их смеси), которые образуют хлопья гидроксидов металлов, осаждающие частицы под действием силы тяжести. В качестве флокулянтов используют крахмал, декстрин, эфир, диоксид кремния.

Флотация применяется для удаления частиц, которые плохо отстаиваются, и для растворенных веществ, в том числе поверхностно-активных, отходов нефтепереработки, производств искусственного волокна, в целлюлозно-бумажном производстве и т.д. Флотацию называют иногда пенным концентрированием. Размер частиц составляет 0,2.,. 1,5 мм. В качестве пенообразователей в войу добавляют сосновое масло, креозол, фенолы, способствующие прилипанию частиц к пузырькам пены, которая затем выводится из аппарата. Флотация имеет высокую степень очистки (95...98!$), снижает концентрацию легкоокисляемых веществ» уменьшает количество бактерий и микроорганизмов. Недостатком флотации является применение экологически вредных веществ (например, фенолов).

Адсорбция используется для глубокой очистки сточных вод от фенолов, пестицидов, ароматических соединений, красителей и т.д. Адсорбция — это прилипание частиц, находящихся в очищаемой среде, к твердым веществам — сорбентам. В качестве сорбентов применяют активированные угли, синтетические сорбенты, некоторые отходы производства (золу, шлаки, опилки). Процесс происходит в адсорбционных установках при перемешивании адсорбента с водой, при фильтровании ее через слой адсорбента или в кипящем слое. При этом размер частиц сорбента составляет 0,1 мм. Серьезной проблемой является последующая очистка (регенерация) сорбента. Преимуществами адсорбции являются высокая степень очистки (80... 95 %), возможность улавливания токсичных веществ при невысокой их концентрации, возможность очистки сточных вод, содержащих несколько вредных веществ, а также рекуперация (доиспользование) этих веществ.

Ионный  обмен применяется для очистки сточных вод от металлов и соединений мышьяка, фосфора, цианидов и радиоактивных веществ. Он применяется также для обессоливания и подготовки воды для нужд энергетики. Ионный обмен представляет собой процесс взаимодействия раствора с твердой фазой, обладающей способностью обменивать ионы, содержащиеся в ней, на другие ионы, присутствующие в растворе. В качестве твердой фазы (ионитов) применяют алюмосиликаты, силикагели, гид-роксиды алюминия, хрома и т.д. Преимуществами ионного обмена являются возможность извлекать ценные вещества из загрязнений, высокая степень очистки, удаление высокотоксичных веществ, в том числе суперэкотоксикантов. Это метод дорогой и требует четкой организации процесса, а также решения вопросов регенерации ионитов.

Экстракция используется при относительно высокой концентрации вредных веществ (фенолов, масел, органических кислот, ионов металлов), которая должна составлять не менее 3 г/л. При меньшей концентрации экономически выгоднее применять адсорбцию. Процесс экстракции включает в себя три стадии: интенсивное смешение сточной воды с экстрагентом (органическим растворителем), разделение чистой воды и загрязнений, регенерация загрязнений. Этот метод применяют в том случае, когда стоимость удаляемых веществ (например, ценных металлов) компенсирует затраты на проведение процесса.

Обратный осмос  — это процесс фильтрования растворов через полупроницаемые мембраны. Он происходит на молекулярном уровне и требует значительных затрат, но обеспечивает глубокую очистку от высокотоксичных вредных веществ.

Десорбция, дезодорация и дегазация представляют собой процессы очистки сточных вод от летучих примесей (сероводорода, аммиака, диоксида углерода). Эти процессы проводятся за счет продувки воды воздухом или инертным газом. Дезодорация очищает воду от меркаптанов, аминов, альдегидов; с помощью дегазации из воды удаляют вещества, способствующие коррозии.

Электрохимические методы очистки включают в себя анодное окисление, катодное восстановление, электрокоагуляцию, элект-рофлокуляцию и электродиализ.

Как видно  из названий, эти процессы происходят при пропускании через сточную воду электрического тока. Общим недостат-ком методов является большой расход электроэнергии. Электрохи-мическими методами извлекаются цианиды, роданвды, амины, спирты, сульфиды, меркаптаны. Электродиализ применяется для опреснения соленых вод с использованием ионизированных веществ.

Химические  методы очистки сточных вод. При наличии в сточных водах кислоты или щелочи производится их нейтрализация, показатель рН должей находиться в пределах от 6,5 до 8,5. Нейтрализовать сточные воды можно смешением одних вод с другими (кислых с щелочными), добавлением необходимых реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтральные материалы, пропусканием через щелочные воды кислых газов.

Окисление Сточных вод производится хлором, перекисью водорода, кислородом воздуха, диоксидом марганца, озоном.

Восстановление используется для удаления из сточных вод соединений ртути, хрома, мышьяка, для чего в воду вводят сульфит железа, гидросульфит натрия, гидрозин, сероводород или алюминиевую пудру.

Удаление  ионов тяжелых металлов производится реагентным методом. Ртуть, хром, кадмий, цинк, свинец, медь и никель удаляются с помощью гидроксидов кальция и натрия, карбонадов и сульфидов натрия, феррохромного шлака и т. п.

Биохимические методы очистки сточных вод. Эти  методы основаны на способности некоторых микроорганизмов использовать вредные (чаще всего органические) вещества для своего питания в процессе жизнедеятельности. Контактируя с этими веществами, микробы частично разрушают их, превращая в воду, диоксид углерода, нитрит- и сульфат-ионы и др. Микроорганизмы используются в виде активного ила или биопленки. Биохимическая очистка сточных вод может осуществляться в природных условиях (на полях орошения, в биологических прудах) или в искусственных сооружениях (аэротецках, биофильтрах).

Аэробные  процессы очистки происходят с потреблением микробами кислорода, анаэробные — без потребления кислорода в метантенках, где происходит сбраживание с выделением спиртов, кислот, ацетона, углекислого газа, водорода и метана.

При использовании биохимических методов  очистки сточных вод возникают  проблемы сохранения активного ила он не выдерживает низкой температуры), а также удаления и рационального использования продуктов процесса (в том числе взрывоопасных метана и водорода). Кроме того, появляется необходимость доочистки твердых осадков.

Термические методы очистки сточных вод. Бели другие методы очистки малоэффективны, то производится выпаривание воды. При этом конденсат используется в производстве, а концентрированный раствор из отходов сжигается. Сжигание концентрированных стоков производится, как правило, в печах с кипящим слоем или в циклонных печах. Разработаны циклонные печи для сжигания отходов полистирола. Извлечение полистирола из сточных вод — это чрезвычайно сложный и дорогой энерготехнологический процесс, а его закачка в скважины связана с загрязнением подземных вод, поэтому стоки сначала выпаривают, а затем сжигают отходы. Процесс необходимо вести при высокой температуре во избежание образования суперэкотоксиканюд..

Общая оценка степени очистки сточных вод  в зависимости от процесса следующая: гидромеханические методы — 50...70%, физико-химические — 90...95%, химические — 80...90%, биохимические — 85...95%.

При выборе оптимального метода очистки сточных вод необходимо учитывать следующее:

санитарные  и технические требования к качеству очищенных вод с учетом их дальнейшего использования;

количество  сточных вод;

наличие у  предприятия энергетических и материальных ресурсов и     производственных площадей, необходимых для очистки воды;

эффективность процесса обезвреживания  отходов производства.

Глава XIV. Ответственность  за нарушение законодательства в  области охраны окружающей среды  и разрешение споров в области  охраны окружающей среды     

Статья75. Виды ответственности  за нарушение законодательства в  области охраны окружающей среды 
     За нарушение законодательства в области охраны окружающей среды устанавливается имущественная, дисциплинарная, административная и уголовная ответственность в соответствии с законодательством.      

Статья76.Разрешение споров в области охраны окружающей среды 
     Споры в области охраны окружающей среды разрешаются в судебном порядке в соответствии с законодательством.      

Статья 77.Обязанность полного возмещения вреда окружающей среде 
     1. Юридические и физические лица, причинившие вред окружающей среде в результате ее загрязнения, истощения, порчи, уничтожения, нерационального использования природных ресурсов, деградации и разрушения естественных экологических систем, природных комплексов и природных ландшафтов и иного нарушения законодательства в области охраны окружающей среды, обязаны возместить его в полном объеме в соответствии с законодательством. 
     2. Вред окружающей среде, причиненный субъектом хозяйственной и иной деятельности, в том числе на проект которой имеется положительное заключение государственной экологической экспертизы, включая деятельность по изъятию компонентов природной среды, подлежит возмещению заказчиком и (или) субъектом хозяйственной и иной деятельности. 
     3. Вред окружающей среде, причиненный субъектом хозяйственной и иной деятельности, возмещается в соответствии с утвержденными в установленном порядке таксами и методиками исчисления размера вреда окружающей среде, а при их отсутствии исходя из фактических затрат на восстановление нарушенного состояния окружающей среды, с учетом понесенных убытков, в том числе упущенной выгоды.

      Статья 78. Порядок компенсации вреда окружающей среде, причиненного нарушением законодательства в области охраны окружающей среды 
     1. Компенсация вреда окружающей среде, причиненного нарушением законодательства в области охраны окружающей среды, осуществляется добровольно либо по решению суда или арбитражного суда. 
     Определение размера вреда окружающей среде, причиненного нарушением законодательства в области охраны окружающей среды, осуществляется исходя из фактических затрат на восстановление нарушенного состояния окружающей среды, с учетом понесенных убытков, в том числе упущенной выгоды, а также в соответствии с проектами рекультивационных и иных восстановительных работ, при их отсутствии в соответствии с таксами и методиками исчисления размера вреда окружающей среде, утвержденными органами исполнительной власти, осуществляющими государственное управление в области охраны окружающей среды. 
     2. На основании решения суда или арбитражного суда вред окружающей среде, причиненный нарушением законодательства в области охраны окружающей среды, может быть возмещен посредством возложения на ответчика обязанности по восстановлению нарушенного состояния окружающей среды за счет его средств в соответствии с проектом восстановительных работ. 
     3. Иски о компенсации вреда окружающей среде, причиненного нарушением законодательства в области охраны окружающей среды, могут быть предъявлены в течение двадцати лет.      

Статья 79. Возмещение вреда, причиненного здоровью и имуществу граждан в результате нарушения законодательства в области охраны окружающей среды 
     1. Вред, причиненный здоровью и имуществу граждан негативным воздействием окружающей среды в результате хозяйственной и иной деятельности юридических и физических лиц, подлежит возмещению в полном объеме. 
     2. Определение объема и размера возмещения вреда, причиненного здоровью и имуществу граждан в результате нарушения законодательства в области охраны окружающей среды, осуществляется в соответствии с законодательством. 
     Статья 80. Требования об ограничении, о приостановлении или о прекращении деятельности лиц, осуществляемой с нарушением законодательства в области охраны окружающей среды 
     Требования об ограничении, о приостановлении или о прекращении деятельности юридических и физических лиц, осуществляемой с нарушением законодательства в области охраны окружающей среды, рассматриваются судом или арбитражным судом.