14 Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1




Скачать 204.57 Kb.
Название14 Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1
Дата30.09.2012
Размер204.57 Kb.
ТипДокументы

14.2.8. Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1



Никитин А.Т.

д.т.н., профессор, МНЭПУ


Сточные воды представляют собой сложные гетерогенные системы загрязняющих веществ, которые могут находиться в растворенном, коллоидном и нерастворенном состоянии. Сточные воды условно делятся на бытовые, производственные и ливневые (дождевые). Они отличаются друг от друга происхождением, составом и биологической активностью. В настоящее время бытовые сточные воды в чистом виде практически не встречаются, за исключением небольших населенных пунктов или отдельных объектов (санатории, дома отдыха и т.д.).

Бытовые сточные воды образуются в результате практической деятельности и жизнедеятельности людей и характеризуются присутствием загрязнителей минерального и органического происхождения. Минеральные соединения представлены солями аммония, фосфатами, хлоридами, гидрокарбонатами и другими соединениями. Минеральные вещества присутствуют в сточных водах в нерастворенном виде – 5%, в виде суспензии – 5%, коллоидах – 2% и в растворенном виде – 30%. Органические вещества бытовых сточных вод можно разделить на две группы: безазотистые и азотосодержащие. Основная часть безазотистых органических веществ представлена углеводами и жирами. Азотсодержащие соединения представлены белками и продуктами их гидролиза. Органические загрязнители присутствуют в сточных водах в растворенном виде – 20%, в виде суспензии – 5%, в виде коллоида – 8% и в виде нерастворенных веществ – 15%. Особую форму загрязнителей представляют микроорганизмы, в т.ч. болезнетворные.

Производственные сточные воды обладают большим разнообразием, их состав зависит от характера производственного процесса. В зависимости от состава примесей - загрязнителей и специфичности их воздействия на водные объекты производственные сточные воды могут быть условно разделены на несколько групп [1, с.10-14:

  1. Сточные воды предприятий металлургии, гальванических цехов и некоторых других производств, содержащие неорганические примеси в виде солей тяжелых металлов со специфическими токсическими свойствами по отношению к водным организмам.

  2. Воды с неорганическими примесями, не обладающими токсичным действием. К этой группе сточных вод можно отнести стоки рудо-обогатительных фабрик, цементных заводов, домостроительных комбинатов. Примеси здесь находятся во взвешенном состоянии и не представляют собой опасности.

  3. Воды, содержащие органические вещества со специфическими токсическими свойствами. Эту группу сточных вод поставляют предприятия химической, нефтехимической промышленности, предприятия органического синтеза, нефтеперерабатывающие предприятия и др. В составе стоков присутствуют ПАВ, фенолы, ацетон, формальдегид, неорганические кислоты, жиры, нефтепродукты, хлориды и т. д.

  4. Воды, содержащие нетоксичные органические примеси, попадание которых в водоемы ведет к снижению концентрации растворенного кислорода, возрастанию окисляемости, БПК.

Концентрации и состав примесей – загрязнителей сточных вод зависят от технологии производства и могут быть определены в каждом конкретном случае специальными исследованиями.

Дождевые сточные воды, так же как и промышленные сточные воды, характеризуются большим разнообразием примесей. Качество и состав поверхностного стока зависят от множества факторов, в т.ч. общей санитарной обстановки территории населенных мест, видов и характеристики промышленных предприятий, режима таяния снега и т.д. Большое разнообразие местных условий делает невозможным привести усредненные показатели качества поверхностного стока в целом. В качестве примера можно сказать, что дождевые стоки металлургических заводов, горно-обогатительных фабрик, предприятий стройиндустрии характеризуются большим количеством взвешенных частиц; предприятия пищевой и легкой промышленности загрязняют поверхностные стоки органическими веществами, а ТЭЦ, деревоперерабатывающие и целлюлозно-бумажные комбинаты поставляют фенолы.

Промышленные сточные воды от вредных примесей очищают механическими, физико-химическими, химическими, биохимическими и термическими методами 2; 3, с. 38-116.

Механическая очистка сточных вод обычно предшествует биологической и физико-химической очистке, сооружения механической очистки обычно составляют первую очередь строительства очистных станций.

Механическую очистку сточных вод применяют для отделения нерастворимых примесей методами процеживания, отстаивания, фильтрования. В сооружениях механической очистки сначала отделяют наибольшие по размеру частицы загрязнения, затем тяжелые взвеси, а на заключительном этапе – тонкодисперсные нерастворенные загрязнения.

Используемое оборудование при механической очистке:

Решетки устанавливаются на всех очистных станциях независимо от системы подачи на них сточных вод и предназначены главным образом для защиты очистных сооружений от попадания в них крупных предметов: камней, кусков дерева и др., могущих вызвать засорение труб и каналов.

Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых взвешенных веществ (песка, окалины) с крупностью более 0,25 мм. при малой скорости движения сточных вод (не более 0,03 м./с.), иначе песок не успеет осесть.

Наибольшее распространение получили горизонтальные и аэрируемые песколовки, позволяющие удалить из сточных вод до 70–80% песка. С целью повышения эффективности отмывки песка песковые бункеры песколовок применяют в сочетании с напорными гидроциклонами.

Отстойники различных конструкций применяют для гравитационного выделения из сточных вод не растворяющихся грубодисперсных примесей с плотностью выше либо ниже плотности воды. По направлению движения основного потока воды различают отстойники: вертикальные, диагональные, горизонтальные и радиальные. Отстойники перед сооружениями биологической очистки называют первичными. Вертикальные отстойники всех типов и диагональные отстойники применяют на очистных станциях производительностью до 15 тыс. м3./сутки; горизонтальные отстойники – до 20 тыс. м3./сутки; радиальные отстойники – при производительности выше 20 тыс. м3./сутки.

Тонкослойные отстойники применяют для очистки сточных вод от взвешенных веществ однородного состава, в т.ч. на предприятиях металлургической, нефтяной, угольной и других отраслей промышленности. Высокую эффективность показали отстойники с вращающимся сборно-распределительным устройством.

Преаэраторы применяются для более глубокого осветления сточных вод, а также для лучшей подготовки к последующей биологической очистке.

Биокоагуляторы помимо аэрации воздухом предполагают использование активного ила (50% его избыточного количества). Обычно преаэратор (или биокоагулятор) и отстойник совмещены в одном сооружении, разделенном на зоны аэрации и отстаивания. Эффективность задержанных взвесей в таком сооружении повышается до 70-75%.

Нефтеловушки применяются для очистки сточных вод, содержащих грубодиспергированные нефтепродукты, жиры, смолы, парафины при концентрации свыше 100 мг./л. Нефтеловушки бывают горизонтальные, радиальные и многоярусные. Наиболее широко применяются горизонтальные многосекционные нефтеловушки с числом секций до 4 штук. Ширина секций колеблется от 2 до 6 метров, высота 2-3 метра, длина определяется из расчета продолжительности отстаивания не более 2 часов. Нефтеловушки оснащаются коалесцирующими устройствами, позволяющими улучшить показатели очистки и увеличить пропускную скорость в 1,5 - 2 раза. Нефтеловушки, как и другие механические улавливатели, не задерживают тонкоэмульгированные и растворенные нефтепродукты.

Гидроциклоны применяют для выделения из сточных вод грубодисперсных примесей под воздействием центробежных сил. Часто используются в качестве первой ступени очистки сточных вод. В гидроциклонах обеспечивается отделение песка и минеральных частиц диаметром 0,1–0,15 мм. и плотностью 1,2 г./см3. и более. Объем и площади, занимаемые циклонами, во много раз меньше площади отстойника той же производительности. Применяются открытые и напорные гидроциклоны. Для очистки тонких взвесей используются мультициклоны.

Фильтры широко применяются для очистки и доочистки сточных вод от тонкодисперсных примесей, не улавливаемых другими методами механической очистки.

Для очистки городских сточных вод используются сетчатые фильтры с бактерицидными лампами, устанавливаемые перед фильтрами с зернистой загрузкой. Фильтры с зернистой загрузкой, напорные и безнапорные в зависимости от конструкции фильтрующей загрузки и качества обрабатываемой воды, могут работать в комплексе сооружений первой ступени очистки вод или доочищать воду. Конструктивно фильтры могут быть однослойными, двухслойными, каркасно-засыпными, аэрируемыми и с плавающей загрузкой. В качестве фильтрующей загрузки применяют кварцевый песок, керамзит, керамическую крошку, пористую керамику, горные породы, дробленый антрацит и др. Крупность зерен фильтрующей загрузки принимают 0,5 - 2 мм., высота фильтрующего слоя 0,7 - 2 м. Фильтрующая загрузка может быть из одного материала (однослойные), из двух материалов различной плотности – керамзит и песок, антрацит и мраморная крошка (двухслойный скорый), из нескольких фильтрующих материалов (многослойный скорый).

Физико-химические методы очистки, основанные на изменении физического состояния загрязнителя, применяют для удаления из сточных вод суспензированных и эмульгированных примесей, а также растворенных неорганических и органических веществ.

К этим методам относят: коагуляцию и флокуляцию; флотацию; ионный обмен, адсорбцию, экстракцию, обратный осмос, ультрафильтрацию; кристаллизацию, дистилляцию, ректификацию, электродиализ, дезорацию 4; с. 6-19; 5, с.43-52; 6, с. 5-43; 7, с. 220-394.

Эти методы в большинстве случаев требуют применения дорогих реагентов, однако ввиду их эффективности, а иногда невозможности решить задачу другим способом, их широко применяют в промышленности, особенно для очистки многокомпонентных сточных вод с малой концентрацией загрязнителей.

Применяемые методы механической очистки стоков позволяют выделить частицы только крупнее 10-50 мкм., выделение более мелкодисперсных и коллоидных частиц достигается коагуляцией, т.е. соединением взвешенных частиц в более крупные хлопья с последующим выделением их в виде осадка. Для усиления эффекта осаждения применяют флокулянты, способствующие образованию прочных и крупных хлопьев осаждаемых примесей.

Приготовленные в реагентном хозяйстве соответствующие растворы коагулянтов и флокулянтов подаются дозировочным насосом в смеситель, где они смешиваются со сточной водой в течение нескольких минут. Затем вода поступает в камеры хлопьеобразования, которые могут быть перегородчатыми (с движением воды в горизонтальной плоскости) или вихревыми (вода движется снизу вверх, как в вертикальном отстойнике). Время пребывания воды в перегородчатых камерах 20 - 30 мин., в вихревых 6 - 10 мин. После образования хлопьев вода поступает на механические очистные устройства - отстойники, гидроциклоны.

Способы коагуляции и флокуляции широко применяют при очистке сточных вод химических и нефтехимических производств.

Использование флотации позволяет ускорить всплывание загрязняющих веществ на поверхность и затем удалить из стока. Для ускорения всплывания частиц в очищаемую жидкость подают воздух, мелкие пузырьки которого извлекают частицы загрязнителя и образуют на поверхности воды пенообразующий слой, насыщенный флотируемым веществом.

Принцип адсорбции – поглощения растворенных соединений из стоков твердой фазой–адсорбентом – позволяет очищать сточные воды от самых разнообразных органических соединений, в т.ч. многокомпонентных и с малыми концентрациями; применение других способов очистки малоэффективно. Адсорбционная очистка сточных вод может быть регенеративной, т.е. с извлечением из адсорбента уловленных частиц и дальнейшим их использованием, или деструктивной, при которой извлеченные из сточных вод загрязнения уничтожают как не имеющие технической ценности, иногда вместе с адсорбентом, если он был тоже малоценным (например, бурый уголь, торф, коксовая мелочь, опилки). Если адсорбентом был активированный уголь, то его освобождают от загрязнителей продуванием смесью продуктов горения горючих газов с перегретым паром при температуре 700-8000С. При этом загрязнители выжигаются, а сорбционная активность адсорбента даже увеличивается и его снова можно использовать для процесса очистки.

Химическую очистку применяют в случаях, когда выделение загрязнений возможно только в результате химических реакций между загрязнителями и вводимыми реагентами с образованием новых веществ, легко удаляемых из сточных вод. При химической очистке протекают реакции конденсации, окисления, нейтрализации, в результате которых получаются нетоксичные или менее токсичные вещества, растворимые в воде соединения превращаются в нерастворимые и легко отделяются, кислые и щелочные стоки - нейтрализуются. Этот метод очистки требует большого расхода реагентов, кроме того, образующиеся новые, пусть нетоксичные, соединения все же загрязняют водоем и требуют дополнительной очистки другими способами. Однако в ряде случаев применение химического метода очистки неизбежно.

Биохимическая очистка сточных вод основана на способности некоторых микроорганизмов разрушать органические и некоторые неорганические соединения (сульфиды, соли аммония), превращая их в безвредные продукты окисления: воду, двуокись углерода, нитрат- и сульфат- ионы и др. Очищенные биохимическим способом сточные воды отвечают санитарно-гигиеническим требованиям и рыбохозяйственным нормативам, и их можно спускать в водоемы, а также использовать в оборотном водоснабжении. Целесообразна биохимическая очистка производственных сточных вод совместно с хозяйственно-бытовыми водами, так как последние приносят азотистые вещества, необходимые для питания и размножения микроорганизмов. Недостатком биохимической очистки является малая скорость окислительных процессов, вследствие чего необходимы очистные сооружения больших объемов.

Биохимическая очистка является завершающей стадией очистки сточных вод химических и нефтеперерабатывающих предприятий.

Способ термической очистки сточных вод заключается в полном окислении при высокой температуре (при сгорании) загрязняющих веществ с получением нетоксичных продуктов сгорания и твердого остатка. Возможны различные варианты применения термического способа, начиная от полного уничтожения стоков или загрязненного ила с небольшим количеством твердого остатка и до значительного уменьшения (упаривания) их, после чего концентрированные растворы можно либо захоронить в отвалах, либо использовать для получения ценных продуктов. Но в любом варианте термическая очистка исключает загрязнение стоками водоемов, это является ее большим достоинством. При термической очистке используется оборудование: выпарные аппараты, распылительные сушилки, аппараты для получения твердого продукта и др.

Обычно применяют многокорпусные выпарные установки, состоящие из ряда последовательно установленных выпарных аппаратов (до 6 аппаратов); аппараты с погруженными горелками в производствах синтетических смол; печи с псевдосжиженным слоем, установки термического обезвреживания и обессоливания, установки (печи) огневой очистки стоков камерного и шахтного типа, установки "мокрого сжигания" и ряд других огневых установок. В процессе упаривания достигается 30-кратное выделение сухого вещества, что соответствует 300 - 400 г./л.

Одним из перспективных способов очистки сточных вод является ионный обмен. Ионитами можно извлекать из сточных вод соединения мышьяка и фосфора, цианистые соединения и радиоактивные вещества, соли тяжелых металлов: хрома, никеля, цинка, свинца, ртути и др. В ряде случае очистка от этих веществ другими способами малоэффективна или при ней образуются большие объемы сильнообводненных осадков, что не происходит при ионном обмене. Кроме того, соли цветных металлов имеют техническую ценность и их утилизация снижает затраты на очистку. Для очистки используют синтетические ионообменные смолы различных марок.

Очистка происходит в аппаратах периодического и непрерывного действия. Аппарат периодического действия загружают слоем смолы высотой 1,5 - 2,5 м., и процесс очистки состоит из чередующихся между собой стадий сорбции, регенерации и промывки от регенерируемого реагента. В аппаратах непрерывного действия смола движется по замкнутому контуру, последовательно проходя стадии сорбции, регенерации и промывки.

Для регенерации применяют в зависимости от ионита и характера очищаемого стока различные реагенты: растворы хлористого натрия, соды, соляную кислоту и др. Разработаны и используются и другие перспективные способы очистки.

Практическое применение находят способы электрохимической очистки стоков, содержащих стоки металлов, кислот и щелочей, которые позволяют одновременно с очисткой извлекать и использовать основную массу ценных продуктов.

Распространение получает очистка методом обратного осмоса (гиперфильтрации), при котором очищаемые стоки непрерывно фильтруются под давлением через полупроницаемые мембраны разных видов, задерживающие частично или полностью молекулы или ионы растворенного вещества. Преимущества этого способа: простота аппаратуры, работа при обычной температуре, очистка воды от неорганических, органических и бактериальных загрязнений, малая зависимость эффективности очистки от концентрации загрязнений, возможность использования ценных продуктов. Недостатки – высокая стоимость мембран и их быстрая изнашиваемость.

Используется очистка ультразвуковыми колебаниями сточных вод, содержащих фенолы, поверхностно-активные вещества, цианиды и другие трудно окисляющиеся вещества.

Водоемы имеют способность к самоочищению, т.к. поступающие загрязнения в большинстве случаев способны к разрушению. Этот процесс очень сложен и происходит вследствие уменьшения концентрации загрязняющих веществ в результате их разбавления, выпадения осадков, основным же фактором самоочищения является биохимический распад органических веществ под действием микроорганизмов. Если стоки по своей мощности относительно невелики, а секундный расход воды в реке (дебит) достаточен, то процесс самоочищения заканчивается в пределах 20-40 км. и даже менее от места загрязнения.

Самоочищение – важное явление, облегчающее поддержание нормального санитарного режима в водоеме, и на некотором протяжении оно выполняет роль очистного сооружения [8, c. 29-35].

Наблюдающееся во всем мире явление обмеления рек и даже исчезновение малых рек и ручьев тесно связано с нарушениями их стока (как правило, с уменьшением скорости) и ростом содержания в воде загрязнений и переносимых примесей (взвесей и мусора). Это вызвано ростом гидротехнических сооружений на реках, увеличением отбора из рек воды на нужды человека и его хозяйства (как правило, не возвращаемой обратно в место отбора) и загрязнениями как собственно речной воды, так и поступающих в реки стоков и даже дождевой воды (из-за загрязнения атмосферы).

Немалую роль при этом могут играть и природные катастрофы: наводнения, рост которых связывают с потеплением климата, виной которого является также техногенное загрязнение природы.

Собственно же обмеление рек вызывается как ростом донных наносов (ила и других отложений), так и ростом придонных водорослей из-за снижения скорости течения и роста загрязнения воды, особенно органическими отходами.

Существенный вклад в заиливание и загрязнение рек и донных отложений вносят и повсеместная деградация берегов рек, и прибрежных лугов, ивовых зарослей и других кустов, стариц и болот, которые человек практически уничтожил, тем самым исключив естественный природный механизм очистки и регулирования попадания паводковых и дождевых вод в реки, открыв прямой доступ в реку стокам с ферм и полей, насыщенных бактериями, металлами, пестицидами и удобрениями.

Исследования ряда авторов свидетельствуют о накоплении в донных отложениях рек различных тяжелых металлов и их соединений, при этом широкое распространение имеет наиболее токсичный из них – кадмий 8, с. 172-189.

Кислотные дожди и другие источники кислотного загрязнения воды приводят к тому, что на дне в малопроточных местах появляется слой слизи из водорослей, вызывающий гибель рыбы. Наибольший ущерб наносят при этом соединения серы и азота.

В настоящее время речной донный ил и отложения могут использоваться только после его специальной переработки в качестве строительных материалов или сырья для них. В частности, в гавани Роттердама при дноуглубительных работах ежегодно поднимается около 23 млн. м3. песка и грунтовой пульпы.

Для хранения и нейтрализации загрязнений тяжелыми металлами и пестицидами эту грунтовую пульпу складируют на побережье в бассейне – накопителе, ограниченном дамбами. Однако при уплотнении пульпы вода из бассейна просачивается с грунтовыми водами за пределы бассейна. Для исключения загрязнения окружающей среды необходимо предварительное обезвоживание донных отложений, но это требует больших затрат и применения сложных технологий.

Обезвоженный загрязненный ил мог быть использован и для создания искусственных островов и прибрежных территорий, но с использованием технологии его контейнеризации внутри бетонных блоков, как это практикуется для твердых отходов в Японии и Англии.

Перспективны работы по разработке технологий использования илов для различных строительных смесей и растворов, что может обеспечить снижение стоимости строительных материалов.

При большом содержании органических веществ в донных отложениях после их обезвоживания возможно использование их в качестве топлива или источника газа, а также в качестве субстрата для микроорганизмов бактерий при производстве активного ила, который может быть использован для очистки сточных вод в аэротенках. В таком иле активно размножается микрофлора, поглощающая и разлагающая вредные органические и неорганические вещества стоков и донных отложений. Следует отметить, что утилизация донных отложений после их обезвоживания путем сжигания может приводить к существенным выбросам в атмосферу тяжелых металлов с частицами летучей золы и образованию диоксинов, поэтому перспективно применение для этих целей технологии пиролиза токсичных отходов.

Таким образом, использование донных отложений рек в условиях современного их существенного загрязнения возможно только после детальной разработки и использования средств их очистки, обезвоживания или нейтрализации содержащихся в этих отложениях загрязняющих веществ, особенно тяжелых металлов.

Из всех геофизических сред почвенный покров служит наиболее опасным звеном циркуляции промышленных и сельскохозяйственных токсических веществ. Загрязнение земель происходит или путем непосредственного поступления загрязняющих веществ в почву, или они концентрируются в ней через выбросы в атмосферу.

Загрязненные земли – те, которые в результате поступления и концентрации в них загрязняющих веществ частично или полностью теряют свои продуктивные способности для выращивания сельскохозяйственных культур.

Общая степень загрязнения почв и общие требования к контролю и охране от загрязнений регламентируются рядом нормативных документов 9,10,11.

Остатки большинства опасных веществ в земле могут загрязнять атмосферу (путем испарения или выветривания) и гидросферу (путем вымывания и утечек).

Для очистки загрязненных грунтов могут использоваться следующие методы: 1) извлечение и надежное захоронение, 2) уничтожение на месте, 3) фиксация загрязнителей на месте.

Физическое извлечение и надежное захоронение является самым распространенным методом. Как правило, опасная зона представляет собой определенный объем загрязненной земли. Извлечение осуществляется стандартными методами проведения земляных работ.

С введением специальных мер по подавлению пыли, необходимости очистки оборудования после использования, защите работающих, использование для транспортировки контейнеров или закрытых грузовиков, исследуются методы удаления загрязнителей с помощью скважин путем их вымывания из грунта закаченной жидкостью в зону загрязнения и последующего ее извлечения вместе с загрязнителем, промывания земли после ее извлечения, при котором загрязнитель отделяется от земли, а потом захоранивается.

Рассмотренные технологии похожи на обогащение руды или выщелачивание для неорганических загрязнителей либо извлечение с помощью растворителей для органических загрязнителей.

После удаления загрязнитель и загрязненная почва должны быть захоронены в соответствии с существующими законами.

Наиболее предпочтительный метод восстановления загрязненных грунтов – это обеспечение деструкции загрязнителя на месте. Метод основывается на химических особенностях загрязнителя и условий окружающей среды.

Метод фиксации загрязнителей не позволяет им перемещаться и оказывать воздействие на живые организмы. Возможны два направления: 1) загрязнители фиксируются в нерастворимые формы или гранулируются, что полностью исключает их растворение, 2) загрязнители изолируются от воды, которая может их переносить. Химической фиксации поддаются, главным образом, неорганические вещества, которые могут быть связаны в нерастворимые соли. Например, тяжелые металлы могут быть фиксированы в виде сульфидных солей.

Физическая или химическая стабилизация загрязненной земли может быть достигнута с помощью цементирующих составов на силикатной, сульфидной или органополимерной основе. Они химически связывают загрязнители и фиксируют их физически.

Из всех этих методов наиболее надежным является извлечение загрязнителя и его захоронение, хотя высокие затраты, связанные с использованием этого метода, во многих случаях более предпочтительным является деструкция и стабилизация загрязнителей на месте с использованием прогрессивных термостойких или устойчивых органических соединений, восприимчивых к последующему биохимическому или фотохимическому воздействию.

Нефть и нефтепродукты являются одним из самых распространенных и опасных загрязнителей почв. Среди мер, предпринимаемых с целью охраны окружающей среды от указанных загрязнителей, важное место занимает биоремедиация почв на основе способности некоторых микроорганизмов к деградации нефти и нефтепродуктов.

Использованные методы основаны как на активизации аборигенной микрофлоры загрязненных объектов, так и на использовании соответствующих биопрепаратов.

Эффективная биоремедиация почв требует обязательного наличия комплекса аналитических исследований, агротехнологических и биотехнологических мероприятий, включающих анализ характера и глубины загрязнения, состава и активности аборигенной микрофлоры, механической стадии предобработки загрязненных объектов.

В каждом конкретном случае необходима модификация используемой технологии биоремедиации, направленная на усиление активности аборигенной микрофлоры, подбор соответствующих штаммов-деструкторов в зависимости от характера загрязнения и условий окружающей среды.

Технология очистки грунтов от нефтепродуктов включает:

– определение уровня загрязнения грунтов по глубине и по площади,

– оценку инженерно-геологических, климатических условий.

Технический этап очистки грунтов – откачка нефтепродуктов с поверхности земли и снятие сильно загрязненного (степень загрязнения более 2000 – 5000 мг. на грамм почвы) грунта с последующим складированием в специальные отвалы-амбары.

Биологический этап – включает в себя рыхление почв и их аэрирование, выделение из почв природных микроорганизмов, наращивание их, внесение в смеси с питательной средой в почву и амбары.

Фитологический этап – включает в себя посев травосмеси.

Для очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами и органическими веществами, могут применяться различные химические реагенты, в частности соединения кремния, которые приводят к процессу отвердения с получением конечного твердого продукта типа бетона, устойчивого к выщелачиванию.

В настоящее время разработаны методы технической деструкции токсичных органических веществ, в которых используются либо источники инфракрасного излучения, либо горелка с системой контролируемой подачи кислорода, либо ультрафиолетовое излучение, озон, перекись водорода 12, с. 122-135.

Для почв, загрязненных тяжелыми металлами и нефтепродуктами, предложена комплексная технология по очистке с получением товарных продуктов.

Загрязненная почва проходит через грохот, где попадает в струю воды под сильным напором. Мелкая галька, прошедшая через грохот, возвращается на поля, т.к. она стала чистой. Затем смесь из песка и воды поступает в гидроциклон, где песок опускается на дно, а сильно загрязненные частицы земли поднимаются наверх. Здесь они смешиваются с загустителем, и полученная масса обезвоживается в фильтр-прессе. Отфильтрованный ил поступает в специально отведенное место для захоронения.

Дальнейшая очистка почвенного фильтрата происходит в флотационных камерах. Все фракции, в которых находятся токсичные вещества, собираются и затем подвергаются захоронению. Данный завод имеет замкнутый цикл водооборота. Производительность завода 75000 т. почвы в год, на разработку завода затрачено 8 млн. долларов. Стоимость обеззараживания одной тонны почвы 150 – 200 долл. в зависимости от степени загрязнения.

Весьма перспективным методом очистки почв, загрязненных цветными металлами, является геокинетический метод, основанный на явлениях электрофореза, электроосмоса и электролиза [13].

В геокинетических системах, которые контролируют химическую реакцию среды, проверялась эффективность этого метода на различных типах почв и загрязнителях (As, Cd, Cr, Co, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Zn, Pb, Sb). Показано, что степень очистки колеблется от 2,5 до 10 раз. Потребность в электроэнергии составляет от 30 до 110 квт./т. почвы. Рекомендуется использовать этот метод в защитных целях, т.е. устанавливать электрокинетическую защиту при производственных комплексах.

Контрольные вопросы


  1. На какие виды условно делятся сточные воды?

  2. Назовите основные виды загрязнителей в каждой группе сточных вод.

  3. Какие основные способы применяют для очистки сточных вод?

  4. На каких принципах основана механическая очистка стоков и основное оборудование, применяемое для этих целей?

  5. Чем отличаются способы физико-химической и химической очистки?

  6. Что представляет собой процесс самоочищения водоемов?

  7. С какими явлениями связана деградация рек и водоемов?

  8. Какие основные технологии применяются для очистки донных илов?

  9. Перечислите основные методы, применяемые для очистки грунтов, и их отличия.

  10. Перечислите основные этапы очистки грунтов от нефтепродуктов.



Литература


  1. Пааль Л.Л., Кару Я.Я., Мельдер Х.А. и др. Справочник по очистке природных и сточных вод. М.: Высш. школа, 1994, с.336.

  2. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения.

  3. Яковлев С.В., Карелин Я.Н., Ласков Ю.М., Воронов Ю.В. Очистка производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1985.

4. Гвоздев В.Д., Ксенофонтов В.С. Очистка производственных сточных вод и утилизация. М.: Химия, 1988, с.122.

5. Смирнов А.Д., Сорбционная очистка воды. Химия, 1982, с.168.

6. Ксенофонтов В.С. Очистка сточных вод: флотация и сгущение осадков. М.: Химия, 1992, с.144.

7. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. – М.: Химия, 1989, с.512.

8. Яковлев С.В., Прозоров И.В., Иванов Е.Н. и др. Рациональное использование водных ресурсов. – М.: Высш. шк., 1991, с.400.

9. ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения.

10. ГОСТ 17.4.2.01-81. Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния.

11. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. М., Минздрав СССР от 13.03.87 № 4266-87. 1987.

12. Даусон Г., Мерсер Б. Обезвреживание токсичных отходов. / Сокр. пер. с англ. В.А. Овчаренко. – М.: Стройиздат, 1996, с.228.

13. Reinovt Lageman, Wieberen Pool, Geert Seffinngs. Electro-Reclamation Theory and Practice Chemistry Industry. 1989. 9.F.585-590.

1 В кн. «Экология, охрана природы, экологическая безопасность». Учебн. пособие…/Под общ. ред. проф. А.Т. Никитина, проф. МНЭПУ С.А. Степанова. – М :. Изд-во МНЭПУ, 2000. – С. 389-400.




Похожие:

14 Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1 iconInfluence of the antistress biologically active substances on the apricot prunus armeniaca L. Plants physiological state under the conditions of soil flooding
Вследствие таких явлений как: переувлажнение почв при орошении; затопление почв при выпадении чрезмерного количества осадков; повышение...
14 Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1 iconПрограмма вступительных испытаний для поступающих в магистратуру Иргту направление магистерской подготовки: 270800. 68 Строительство магистерская программа «Инновационные технологии водоотведения, очистки сточных вод, обработки и утилизации осадков»
Магистерская программа «Инновационные технологии водоотведения, очистки сточных вод, обработки и утилизации осадков»
14 Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1 iconВыявление эффективных схем обработки почв нетрадиционным удобрением на основе осадков сточных вод
Работа выполнена на кафедре прикладной экологии факультета географии и экологии Государственного образовательного учреждения высшего...
14 Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1 iconОчистка сточных вод процесса подземной газификации каменного угля
Институт химии и химической технологии Сибирского отделения ран, Красноярск, Россия
14 Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1 iconОценка токсичности вод и донных отложений антропогенно загрязненных экосистем методом биотестирования (на примере бассейна нижнего дона)
Оценка токсичности вод и донных отложений антропогенно загрязненных экосистем методом биотестирования
14 Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1 icon«Водгео-Гидросервис» канализационная насосная станция (кнс) паспорт шифр: кнс 52/08-тх 1
Кнс предназначена для перекачки дренажных и ливневых вод, хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, химически агрессивных...
14 Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1 iconПрограмма вступительного экзамена в магистратуру
Поглотительная способность почв. Емкость катионного обмена почв и факторы, ее определяющие. Кислотность и щелочность почв. Буферность...
14 Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1 icon; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря
Институт океанологии им. П. П. Ширшова ран, 119891, Москва, Нахимовский пр-кт,36
14 Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1 icon; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря
Институт океанологии им. П. П. Ширшова ран, 119891, Москва, Нахимовский пр-кт,36
14 Очистка стоков, другие технологии защиты и реабилитации вод почв, грунтов, донных и иловых осадков 1 iconСовременная биотехнологическая очистка сточных вод для молокозаводов
Кроме того, снижение затрат на аэрацию воды на аэробной ступени доочистки и отсутствие неприятного запаха также являются весомыми...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница