рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Очистка от органических веществ

Очистка от органических веществ - раздел Экология, Промышленная экология Основным Методом Очистки Сточных Вод От Органических Примесей Является Биолог...

Основным методом очистки сточных вод от органических примесей является биологическое окисление (аэробное, в присутствии свободного, растворённого кислорода и анаэробное, в отсутствие свободного кислорода, но за счёт связанного). Процесс биохимической очистки по своей сути – природный, его характер одинаков для процессов, протекающих как в водоёмах и очистных сооружениях, так и в сосудах для определения БПК. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), включающим множество различных бактерий, простейших и более высокоорганизованных организмов (таких, как водоросли и грибы), связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями. Это сообщество принято называть активным илом. Последний содержит от 106 до 1014 клеток на 1 г сухой биомассы (около 3000 мг микроорганизмов на литр сточной воды).

Аэробный процесс. Для жизнедеятельности живых организмов необходимо поддерживать соответствующие условия:

- температура процесса 20-30 оС;

- рН среды 6,5-7,5;

- соотношение биогенных элементов БПКп : N : Р не более 100:5:1;

- кислородный режим - не ниже 2 мгО2/л;

- содержание токсичных веществ не выше: тетраэтилсвинца 0,001 мг/л, соединений бериллия, титана, шестивалентного хрома и оксида углерода 0,01 мг/л, соединений висмута, ванадия, кадмия и никеля 0,1мг/л, сульфата меди 0,2 мг/л, цианистого калия 2 мг/л и т.д.

Все органические соединения окисляются по-разному. Первичные спирты окисляются легче вторичных, а вторичные - легче третичных. Легко окисляются низшие органические кислоты с числом атомов углерода до 10. При большем их числе для окисления требуется определенная адаптация микроорганизмов. Скорость окисления тем ниже, чем длиннее углеродная цепь. Циклические углеводороды в целом окисляются труднее парафиновых. Практически не окисляются меламин, нитроформ, нитробензол, оксихинолин, пикриновая кислота, гексахлорбензол, гексахлорбутан, дихлорэтан, дихлорметан, тетрахлорбензол, циклогексан и др.

Биохимическая (аэробная) очистка, сточных вод проводится в специальных сооружениях: аэротенках, окситенках, биофильтрах, биологических прудах и т.д. На аэробную очистку направляются сточные воды с содержанием органических веществ (по БПК) до 5000 мгО2/л; конечная их концентрация - до 10 мгО2/л. Принципиальные схемы широко распространённых одно- и трехкоридорных аэротенков представлены на рис. 5.1 и 5.2.

Время пребывания сточных вод в аэротенке в смеси с активным илом колеблется от 6 до 10 ч. После отстаивания иловой смеси часть активного ила возвращается в аэротенк, а основная его часть поступает на переработку в метантенки или на иловые поля. Очищенная сточная вода направляется на доочистку или непосредственно в водоёмы. Способность активного ила к оседанию характеризуется иловым индексом, представляющим собой объем в мл, занимаемый 1 г ила в его естественном состоянии после 30-минутного отстаивания. Ил с индексом до 120 мл/г оседают хорошо, с индексом 120-150 мл/г - удовлетворительно, а при индексе выше 150 мг/л - плохо.

 

 

 

Рис. 5.1. Схема однокоридорного аэротенка

 

 

Рис. 5.2. Схема трёхкоридорного аэротенка

 

Общая схема очистки городских сточных вод представлена на рис.5.3.

 




Анаэробный процесс. В этом случае происходит биологическое окисление органических веществ в отсутствие свободного кислорода за счёт химически связанного в таких соединениях, как SO2-4, SO32- и CO32-. Процесс протекает в две основные стадии: на первой, образуются органические кислоты, на второй - образовавшиеся кислоты преобразуются в метан и диоксид углерода:

 

орган. соед. + О2 + кислотообраз. бактерии à летучие кислоты + СН4 +СО2 + Н2 + новые клетки + другие продукты

летучая кислота + О2 + метанообраз. бактерии à СН4 + СО2 + новые клетки

 

В метантенках перерабатываются активный ил и концентрированные сточные воды (обычно БПК > 5000), содержащие органические вещества, которые разрушаются анаэробными бактериями в ходе метанового брожения (в естественных условиях аналогичный процесс протекает на болотах).

Основные технологические параметры процесса:

- температура в мезофильных условиях 25-37оС, термофильных - 50-60оС;

- рН от 6,7 до 7,4 (повышение рН вызывает снижение скорости процесса брожения, а при рН выше 8 оно прекращается);

- концентрация органических веществ (по БПК) обычно выше 5000 мгО2/л, однако при высокой концентрации микроорганизмов (1-3%) анаэробный процесс протекает и при более низком содержании органических веществ - вплоть до 1000 мгО2/л;

- как и в аэробном процессе, необходимы питательные элементы: соединения азота и фосфора, но в двое меньших количествах;

- микробы чувствительны к наличию некоторых соединений, особенно пероксидов и хлор- и серосодержащих производных, поэтому в ряде случаев их приходится предварительно удалять.

Анаэробный процесс весьма чувствителен к залповым сбросам, а восстановление микрофлоры может продолжаться от 1 до 6 месяцев, хотя в нормальных условиях микрофлора может храниться 12-18 месяцев и начать работать в течение нескольких дней.

Степень обезвреживания органических соединений в этом процессе в расчете на единицу микробной массы значительно ниже, чем в аэробном (примерно 25% от ее величины для аэробного процесса). Обычно это от 50 до 80%, что явно недостаточно, однако суммарно оба процесса (аэробный и анаэробный) обеспечивают степень очистки от органических веществ (по БПК) до 99%.

В анаэробном процессе по сравнению с аэробным образуется значительно меньше шлама - примерно 1/3-1/5 от его количества в случае аэробного процесса. Он значительно дешевле (нет аэраторов), но в связи с образованием метана взрыво- и пожароопасен.

Основная цель анаэробной обработки - уменьшение объёма активного ила или количества органических веществ в сточной воде, получение метана (до 0,35 м3 при нормальных условиях на 1кг ХПК) и, самое главное, получение хорошо фильтрующегося и без запаха осадка. Осадки после фильтрации могут быть использованы в качестве удобрения в растениеводстве при условии, что содержание тяжёлых металлов в них не превышает ПДКп. Получаемый в метантенках газ содержит до 75%(об.) метана (остальное – диоксид углерода и воздух) и используется в качестве горючего.

Очистка от нефтепродуктов.Как уже отмечалось, нефтепродукты являются одним из важнейших загрязнителем гидросферы и этому вопросу будет уделено значительное внимание в главе, посвящённой экологическим проблемам переработки нефти, раздел 11.3 (Загрязнение гидросферы).

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Промышленная экология

В А Зайцев... Промышленная экология...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Очистка от органических веществ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Всемирная Комиссия по окружающей среде и развитию, 1987
Введение Уровень использования природных ресурсов и степень деградации окружающей среды являются главной проблемой современного общества в XXI сто

Безотходные или чистые производства
  Переход в «новое эволюционное состояние - ноосферу возможен лишь при сохранении циклов вещества и энергии, сложившихся в биосфере». В.И. Вернадский  

Рост производства и потребления сырья и образование отходов
  Академик И.В. Петрянов-Соколов провел фундаментальное исследование развития промышленности, объемов использования природных ресурсов и образующихся отходов. Как показал анализ этого

Загрязнение окружающей среды
Выше говорилось о ресурсной части проблемы. На сегодняшний день не менее, а вернее более серьезной является вторая её часть -загрязнение окружающей среды. Все неиспользованное сырье, а это его осно

Состояние здоровья и продолжительность жизни
Состояние окружающей природной среды является одним из наиболее существенных факторов, формирующих здоровье людей. По оценкам ряда отечественных и зарубежных специалистов состояние здоровья людей н

Безотходное или чистое производство
В достаточно полном виде понятие безотходная технология было сформулировано на Общеевропейском совещании по сотрудничеству в области охраны окружающей среды (Женева, 1979 г.). На с

Закон СССР, 1987г.
«О государственном предприятии (объединении)»   В последние годы в связи с реализацией решений Конференции ООН по окружающей среде и развитию (1992 г., Рио-д

Основные принципы организации малоотходных и безотходных или чистых производств
  Промышленный метаболизм (Industrial Metabolism) прослеживает материальные и энергетические потоки от сырья через производство и использование до конечного обезврежи

Требования к технологическому процессу
Технологические процессы в безотходном производстве должны обеспечить: - существенное снижение (малоотходное) или практически исключить (безотходное) образование отходов и

Требования к аппаратурному оформлению, сырью, энергоресурсам и готовой продукции
Безотходное производство предопределяет и новый подход к аппаратуре, сырьевым и энергетическим ресурсам и выпускаемой продукции.   К аппаратурному оформлению:

К готовой продукции,
включая побочную и попутно образующуюся: - безопасность; - длительность использования; - обеспечение возможности и условий для возвращения продукции в пр

Требования к организации производства
При проектировании безотходного производства предъявляются особые требования к самой его организации: - ключевым здесь является принцип системности. В соответствии с этим принципом каждый

Морально-этические проблемы промышленной экологии. Методы стимулирования
«Свобода – это осознанная необходимость».   Г.В.Ф. Гегель   Практическое решение экологических проблем на всех уровнях (предприятие, регион, страна и п

Общественность и окружающая среда
Уильям О. Дуглас, член Верховного суда США отмечал, что «Корень всех проблем окружающей среды лежит в отношениях между людьми, их желаниях и привычках.» [12]. Изменения во взаимоотношениях

Экологическая этика
  Восприятие и отношение общественности к экологическим вопросам определяются культурными традициями, социально-экономическими и политическими факторами. К сожалению, многие

РХТУ им. Д.И. Менделеева
  Получая высокое звание выпускника Института химии и проблем устойчивого развития РХТУ им. Д.И. Менделеева, клянусь всегда и везде:   - честно

Методы стимулирования
  В настоящее время большинство ведущих ученых и предпринимателей развитых стран пришли к пониманию того бесспорного факта, что дешевле и эффективнее предотвращать нерациональное испо

Барри Коммонер, Замыкающийся круг
  В целом по Российской Федерации валовые объёмы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников в промышленности в 2005 году составил – 20.4 млн.т (в 200

Реакция с азотной кислотой проверена при очистке газов на Молдавской ГРЭС.
В основе аммиачно-циклического метода (осуществлённого на Дорогобужской ТЭС) выделения SO2 из отходящих газов лежит процесс поглощения SO2 раствором сульфита аммония:

Очистка отходящих газов от оксидов азота
Основными источниками оксидов азота (NO, NO2 и продуктов их взаимодействия (N2O4 и N2O3) являются газы, образующиеся при сжигании топлива в ра

Очистка отходящих газов от фтор- и хлорсодержащих соединений
  Очистка от фторсодержащих газов подробно описана в главе 10 при переработке фосфатного сырья, всегда содержащего значительное количество фтора и в книге [19]. Очистка от газовых выб

Очистка отходящих газов от оксида углерода и углеводородов
  Основным методом очистки от углеводородов и оксида углерода в промышленности являются сжигание в пламени, а также термическое и каталитическое окисление. Наиболее известным примером

Рециркуляция газов
  Существующие системы локальной очистки промышленных газовых выбросов часто не обеспечивают снижения концентрации загрязнителей до ПДК и требуется рассеивание газов через высокие тру

Создание замкнутых водооборотных систем
  Годовой сток Волги составляет 254 км3. Объём сточных вод поступающий в бассейн Волги - порядка 22 км3. Чтобы довести их до рыбохозяйственного качества путем ра

Водооборотных систем
  Создание экономически рациональных замкнутых систем водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов только путем совершенствования способов очистки сточных вод или

Основные методы переработки (очистки) сточных вод
Вопросам очистки сточных вод посвящено громадное количество статей, обзоров и монографий, только одно перечисление которых может составить солидную по объему книгу. Однако при создании замкнутых во

Очистка от неорганических веществ
  Хорошо освоенным и широко применяемым методом обессоливания является дистилляция (как и в природе, испарение воды). Для обессоливания морской воды используются уста

Переработка рассолов и рапы
  Все обессоливающие установки наряду с очищенной пресной водой производят определенное количество растворов со значительной концентрацией солей - рассолов и даже рапы (смесь пересыще

Переработка и обезвреживание бытовых и промышленных отходов
  «В химии нет отходов, а есть неиспользованное сырьё». Д.И. Менделеев   Образование отходов производства и потребления относится к чи

Основные тенденции решения проблемы отходов
  Как уже неоднократно отмечалось, при производстве продукции в неё переходит около 10% исходного сырья и материалов. Общая полезная степень использования добываемых материало

Данные о токсичности различных продуктов
    Наименование Общее число продуктов Сведения о токсичности, % Пол-ные Частич-ные

Токсичных веществ
  Поскольку около 2/3 токсичных веществ являются органическими соединениями, то высокотемпературное сжигание служит основной операцией для любого полигона по обезвреживанию токсичных

Обезвреживание токсичных отходов при производстве цемента
Обезвреживание токсичных отходов при производстве цемента в развитых странах за последние десятилетия стало повседневной практикой [22]. Так, во Франции в 1996 г. работало 20 цементных печей, на ко

При производстве строительной керамики
Большие количества различных токсичных отходов (шламы гальванических производств, отработанные смазочно-охлаждающие жидкости – СОЖ, обезжиривающие растворы, древесные опилки, формовочная земля, нер

Обезвреживание ртутьсодержащих отходов
Ртуть широко используется в различных изделиях. Герметичные приборы с ртутным заполнением абсолютно безвредны, т.к. пары ртути не способны проникать через стекло. Однако, при нарушении герметичност

Территориально-производственные комплексы и эколого-промышленные парки
  «Для достижения устойчивого развития необходима переориентация предпринимательской деятельности в сторону стабильной окружающей среды и процветающей экономики одновременно».

Промышленные экосистемы и эко-промышленные парки
Для определения эффективности промышленного производства Всемирный бизнес-совет предпринимателей по устойчивому развитию ввёл понятие эко-эффективности [12]. Эко-эффективность дост

Промышленные экосистемы
В таких системах оптимизировано использование сырьевых и энергетических ресурсов, сведено к минимуму образование отходов, а отходы одних процессов и производств служат сырьём для других. Пр

Эко-промышленные парки
Особая форма промышленных экосистем реализована в эко-промышленных парках (ЭПП). В них появляются условия для более эффективной (экономически и экологически) организации жизнедеятельности региона.

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги