Вихревые технологии очистки сточных вод

Введение

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни человека. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека. Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на Земле по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности в воде заставляют все страны, ученых всего мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.
Проблема питьевой воды с каждым годом становится все более острой. Ситуация в РФ тоже оставляет желать лучшего, что доказывают данные, опубликованные в научной статье журнала «Гигиена и санитария»: Происходит постепенное ухудшение показателей воды по санитарно-химическому и микробиологическому критериям в целом по стране на 0,4-2,8 %. Однако в отдельных регионах ситуация гораздо хуже. Основная причина плачевного состояния питьевой воды – состояние сточных вод и их количество. Также сказывается недостаток модернизации водоочистительных сооружений. Примерно 28 % населения употребляет питьевую воду с уровнем минерализации от 1,6 до 10 г/л, что повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний и мочекаменной болезни. Треть населения употребляет воду с повышенным содержанием железа, больше половины людей пьют воду с недостатком фтора. Несоответствие питьевой воды по микробиологическому показателю приводит к вспышкам острых кишечных инфекций. Например, в 2010 году на территории РФ было зафиксировано 44 вспышки водного характера с числом пострадавших 2095 человек. Из них 36 связаны с централизованным водоснабжением, 2 – с открытыми водоемами, 6 – с другими источниками воды.
В данном реферате рассматриваются современные методы очистки сточных вод, вихревые технологии очистки сточных вод, а также оборудование и способы получения вихревых потоков при очистке сточных вод.



























Глава 1. Современные методы очистки сточных вод
1.1. Сточные воды
В связи с ситуацией, сложившейся в настоящее время: бурное развитие различных отраслей промышленности (металлургических, нефтеперерабатывающих, химических), сельского хозяйства, транспортной инфраструктуры и других видов антропогенной деятельности, водоочистка сточных вод является одной из лидирующих и актуальных проблем наших дней. Необходимость в очищении сточных вод от всевозможных типов загрязнений возникает, если качество исследуемой воды не соответствует общепринятым регламентированным требованиям.
Сточные воды – это пресные воды, поступившие с разных видов антропогенной деятельности и в результате претерпевшие некоторые изменения своих физико-химических свойств. Основная характеристика, по которой производят классификацию сточных вод, – их происхождение. По этому критерию сточные воды подразделяют на большие группы:
1) бытовые;
2) производственные;
3) атмосферные.
Бытовые сточные воды – это сточные воды, образующиеся в жилых, административных и других помещениях и поступающие в водоотводящую сеть от различных санитарных объектов. В бытовых водах содержатся загрязнители минерального и органического характера, последние из которых являются наиболее опасными с санитарной точки зрения. Бытовые воды имеют БПК = 100-400 мг/л; ХПК = 150-600 мг/л, в результате чего их расценивают как сильно загрязнённые сточные воды. [1, с. 9]
Производственные сточные воды – это сточные воды, образующиеся в результате производства всевозможных видов продукции (использованные технические жидкости, технологические и промывные воды и др.). В зависимости от типа рассматриваемой сферы промышленности в сточных водах могут присутствовать как органические виды загрязнителей, так и неорганические, растворимые и нерастворимые. [1, с.9]
Атмосферные (дождевые) сточные воды – это сточные воды, образующиеся в процессе выпадения осадков на жилых, промышленных территориях, АЗС и т.д. В атмосферных водах преимущественно содержатся нерастворённые минеральные загрязнения и примеси органического происхождения. БПК данных сточных вод равняется 50-60 мг/л. [1, с.9]

1.2. Современные методы очистки сточных вод

Методы очистки сточных вод поддаются классификации и бывают 3 видов:
1) механические;
2) физико-химические;
3) биохимические.
Механическая водоочистка – это, как правило, предварительная стадия перед последующей биологической очисткой. К элементам механической очистки сточных вод относят: решётки, сита, песколовки, отстойники, фильтры различных конструкций. При необходимости снижения концентрации взвешенных веществ в сточных водах на 40-50% и БПКполн – на 20-30% ограничиваются механической очисткой. [2, с. 85-120]

Рисунок 1. Технологическая схема очистной станции с механической очисткой сточных вод
Такая схема (рис. 1) применяется при расходе сточных вод не более 10 тыс. м3/сут. При механическом методе водоочистки также используют комплексные установки, сочетающие в себе все выше изложенные технологические операции. Ярким примером такой установки является пластинчатый фильтр (рис. 2). Работа с пластинчатыми фильтрами значительно снижает энергозатраты, шумовое загрязнение, трудоёмкость процесса водоочистки и сокращает время очистки на 20%, что делает установку один из наиболее эффективных оборудований нашего времени.

Рисунок 2. Пластинчатый фильтр
Основная область применения методов физико-химической водоочистки – очистка производственных сточных вод. Данный вид очистки применяется для водных расходов – 10-20 тыс. м3/сут. Схема технологического процесса данного вида очистки представлена ниже (рис.3). [5]

Рисунок 3. Технологическая схема очистной станции с физико-химической очисткой сточных вод

Физико-химическая очистка удаляет из сточных вод тонкодисперсные и растворенные неорганические вещества, уничтожает трудноокисляемые и органические соединения. К методам данной очистки относят: адсорбцию, коагуляцию, флотацию, и др. Одними из наиболее эффективных методов обеззараживания сточных вод являются: термический метод (рис.4), электрокаталитический (рис.5), плазмохимический (рис.6).