Реферат на тему Методы очистки воды от мелкодисперсной взвеси.

Содержание:

Введение. 2

1.
Этапы очистки воды.. 4

1.1
Промышленная очистка воды.. 6

1.2
Очистка соленой воды.. 7

2.
Методы очистки питьевой воды.. 8

2.1
Химический способ. 10

2.2
Физические методы обеззараживания питьевой воды.. 11

3.
Способы очистки сточных вод. 13

3.1
Механические способы очистки сточных вод. 14

3.2
Химические способы очистки воды.. 15

3.2.1
Нейтрализация. 15

3.2.2
Окисление и восстановление воды.. 16

3.3
Биологические методы очистки. 17

3.3.1
Аэробная биологическая очистка. 17

3.3.2
Анаэробная биологическая очистка. 19

3.4
Физико-химические методы очистки сточных вод. 21

Заключение. 24

Список
использованной литературы.. 26

Введение:

Очистка воды-процесс, при котором
из воды удаляются нежелательные химические соединения, органические и
неорганические материалы, а также биологические загрязнения. Этот процесс также
включает дистилляцию (превращение жидкости в пар с целью ее конденсации обратно
в жидкую форму) и деионизацию (ионизацию). удаление путем извлечения
растворенных солей). Одной из основных целей очистки воды является обеспечение
чистой питьевой водой. Очистка воды также отвечает потребностям медицинского,
фармакологического, химического и промышленного применения чистой и питьевой
воды. Процедура очистки снижает концентрацию загрязняющих веществ, таких как
взвешенные частицы, паразиты, бактерии, водоросли, вирусы и грибы. Очистка воды
происходит в масштабах от больших (например, для целого города) до малых
(например, для отдельных домохозяйств).

В настоящее время существует
множество способов механического высвобождения из сбросов загрязнителей.

Применение того или иного зависит
от их качественных (природы) и количественных (концентрации) характеристик
сброса, расхода очищаемой жидкости, степени извлечения, соответствующей
нормативным требованиям.

Изъятие частиц в нерастворенных
формах из сливов необходимо осуществлять на начальном этапе, до их поступления
на сооружения дальнейшей обработки – физико-химической и биологической. Они
представлены в минеральном виде — частицы песка, глины, в форме органических
веществ животного происхождения — белков, жиров, углеводов, органических
веществ техногенной природы –нефтепродуктов и т.п.

Неудаленные включения
органической природы при попадании в анаэробные условия разлагаются, приводя к
дополнительному загрязнению среды. Повышенное их содержание инициирует
образование большого количества осадков с высокой влажностью на биологической
ступени, что соответственно ведет к увеличению затрат на оборудование для
механического обезвоживания данных осадков. Попадание грубодисперсных
составляющих минерального происхождения на ступень, где осуществляются
биологические реакции, приводит к возрастанию зольности активной биомассы. В
результате чего наблюдаются следующие негативные последствия: снижение скорости
образования новых клеток, нарушение оптимального соотношения по нагрузке между
субстратом и микрофлорой, проскоки хлопков в очищенных сбросах.

Содержание в хозяйственно-бытовых
сточных водах включений составляет ориентировочно до 500 мг/л. Концентрация же
их в промышленных сливах колеблется в гораздо более широких пределах в
зависимости от технологического цикла производства.

При превышении концентрации
грубодисперсных примесей в стоках более 150 мг/л необходимо задуматься о
включении в технологическую схему очистных сооружений оборудования для
механического изъятия загрязняющих веществ.

При анализе качественных
показателей жидких отходов следует обращать внимание на соотношение между
суспензированной фракцией и растворенными веществами.

Если количество суспензии
превышает количество растворенных веществ, то важное значение приобретает
установка специальных сооружений – отстойников.

При сбросе в водоем неочищенных
стоков, содержащих в своем составе вредные примеси в количествах, превышающих
допустимые нормы сброса, наблюдается засорение биосферы. Минеральные частички
травмируют гидробионтов, населяющих водную среду. Крупные частицы органики
загнивают, вызывая вторичное загрязнение водоема, легкие фракции загрязняющих
веществ образуют на поверхности водоема пленку, препятствующую распространению
кислорода на его глубину.

Заключение:

Вещества в зависимости от
крупности и плотности примесей подразделяются на следующие группы:

Первая – включения большой
величины, плотность которых больше водной среды. Они характеризуются повышенной
оседающей способностью

Вторая – легкие взвеси мелкой
крупности, которые в свою очередь разделяются на две формы:

не оседающие и не всплывающие
(взвешенные в жидкости)

обладающие плохими
седиментационными свойствами

Третья – всплывающие на
поверхность, плотность которых меньше жидкой среды.

Взвешенные вещества в воде

В стоках пищевой промышленности
основная часть мехвключений представлена органическими веществами белкового
происхождения. В сбросах предприятий отраслей металлургии и машиностроения они
представлены загрязнениями минерального происхождения.

В хозяйственно-бытовых сливах
присутствуют и тот и другой тип загрязняющих веществ. Причем содержание тяжелых
форм в них составляет около 50-75 % от общей концентрации. На долю легких
фракций приходится 30-40% от общей концентрации. Частицы обладают хорошими
агломерационными свойствами, т.к. содержат в своем составе органические
вещества, масла и жиры в достаточном количестве.

Анализ на определение массы
отхода, образующегося при высокотемпературной обработке пробы, позволяет
определить соотношение между органической и минеральной фракциями. Органическая
фракция при этом улетучивается. Если потери ее при прокаливании невелики, то
загрязнения представлены в форме, благоприятной для проведения осаждения.

Включения отраслей пищевой
промышленности представлены в основном в виде:

частичек мяса, крови
(мясопереработка)

творожных крупинок, сырной
крошки, молочной пленки (молочный комплекс)

кусочков шоколада, смывов теста и
т.п. (кондитерские фабрики)

Данные примеси имеют небольшие
габариты, поэтому легко проскакивают через обычно установленные на первой
ступени решетки с прозорами 10-16 мм. Для их изъятия успешно используются
механизированные барабанные сита с прозорами 2-3 мм.

Также эффективно такого рода
частицы удаляются с помощью включения физико-химической стадии (напорные
флотаторы). На поверхности пузырька воздуха, барботируемого в толще жидкости,
налипают мелкие частички, образующийся комплекс всплывает наверх.

Фрагмент текста работы:

1. Этапы очистки воды Большая часть воды, используемой
в промышленно развитых странах, обрабатывается на очистных сооружениях. Хотя
методы предварительной обработки этих растений зависят от их размера и тяжести
загрязнения, эти методы были стандартизированы для обеспечения общего
соответствия национальным и международным нормам. Большая часть воды очищается
после того, как ее откачивают из природного источника или направляют по
трубопроводам в резервуары. После того, как вода была транспортирована в
центральное место, начинается процесс очистки.

При предварительной обработке из
воды удаляются биологические загрязнители, химические вещества и другие
материалы. Первым шагом в этом процессе является экранирование, которое удаляет
из воды, подлежащей обработке, крупный мусор, такой как палочки и мусор.
Экранирование обычно используется при очистке поверхностных вод, таких как
озера и реки. Поверхностные воды представляют большую опасность загрязнения
большим количеством загрязняющих веществ. Предварительная обработка может
включать добавление химических веществ для контроля роста бактерий в трубах и
резервуарах (предварительное хлорирование) и стадию, включающую фильтрацию
песка, который помогает взвешенным твердым частицам оседать на дно резервуара
для хранения.

Предварительная обработка, при
которой вода с высоким содержанием минералов (жесткая вода) обрабатывается
карбонатом натрия (кальцинированной содой), также является частью процесса
предварительной обработки. На этом этапе в воду добавляют карбонат натрия,
чтобы вытеснить карбонат кальция, который является одним из основных компонентов
раковин морских обитателей и активным ингредиентом сельскохозяйственной
извести. Предварительная подготовка гарантирует, что жесткая вода, которая
оставляет после себя минеральные отложения, которые могут засорить трубы, будет
изменена для достижения той же консистенции, что и мягкая вода.

Предхлорирование, которое часто
является заключительным этапом предварительной обработки и стандартной
практикой во многих частях мира, было поставлено под сомнение учеными. В
процессе предварительного хлорирования хлор наносится на сырую воду, которая
может содержать высокие концентрации природного органического вещества. Это
органическое вещество реагирует с хлором в процессе дезинфекции и может
привести к образованию побочных продуктов дезинфекции (ДБПС), таких как тригалометаны,
галоуксусные кислоты, хлорит, и бромат. Воздействие ДАД в питьевой воде может
привести к проблемам со здоровьем. Опасения проистекают из возможной связи этой
практики с раком желудка и мочевого пузыря и опасностью выброса хлора в
окружающую среду.

После предварительной обработки
может произойти химическая обработка и уточнение. Этот процесс включает в себя
коагуляцию, стадию, на которой добавляются химические вещества, которые
заставляют мелкие частицы, взвешенные в воде, собираться вместе. Затем следует
флокуляция, которая смешивает воду с большими лопастями, чтобы коагулированные
частицы могли быть собраны в более крупные сгустки (или “флокулы”), которые
медленно оседают на дне резервуара или бассейна.

После того, как большинство
взвешенных частиц осели, вода выходит из бассейна флокуляции, а затем попадает
в бассейн осаждения. Тазы седиментации двигают обработанные воды вдоль через
процесс очищения пока позволяющ остальным частицам установить. Шламовые формы,
которые появляются на полу резервуара, удаляются и обрабатываются. Из этого
бассейна вода перемещается на следующий этап, фильтрацию, которая удаляет
оставшиеся взвешенные частицы и незакрепленный флокен в дополнение ко многим
микроорганизмам и водорослям.

Дезинфекция является заключительным
этапом в очистке воды. На этом этапе вредные микробы, такие как бактерии,
вирусыи простейшие, убиваются путем добавления дезинфицирующих средств.
Дезинфекция обычно включает в себя форму хлора, особенно хлорамины или диоксид
хлора. Хлор является токсичным газом, в результате чего возникает некоторая
опасность выброса, связанная с его использованием. Чтобы избежать этих рисков,
некоторые станции очистки воды используют озон, ультрафиолетовое излучение или
дезинфекцию перекисью водорода вместо хлора. Другие методы очистки включают
ультрафильтрацию для специфических растворенных веществ, ионный обмен для
удаления ионов металлов и фторирование для предотвращения кариеса.

В некоторых районах мира, которые
не имеют доступа к очистным сооружениям, необходимо использовать альтернативные
методы очистки. Эти методы включают кипячение, гранулированную фильтрацию с
активированным углем, дистилляцию, обратный осмос и мембранную дистилляцию с
прямым контактом.

1.1 Промышленная очистка воды Помимо питьевого и бытового использования,
промышленность также потребляет значительное количество воды. Например,
химическая, нефтяная, пищевая и текстильная промышленность требуют воды для
производства, обработки, нагрева, охлаждения, стирки, полоскания и других
применений. Такие промышленные системы требуют очищенной воды, и отсутствие
надлежащей очистки может привести к таким проблемам, как накипь, коррозия,
осаждение., рост бактерий в трубопроводах или технологическом оборудовании и
низкое качество продукции. В дополнение к обычным процессам очистки воды,
промышленная очистка воды может также включать специализированные методы, такие
как электродиионизация, ионный обмен, мембранные системы, озонообработка,
испарение и ультрафиолетовое облучение. Выбор технологий зависит от качества
сырой воды и предполагаемого промышленного использования.