Методы и способы удалений загрязнений сточных вод

П.З.27-28 Решение задач по теме

Цель: научиться определять способы удаления загрязнений и решать задачи по теме «Виды загрязнений и методы их удаления»

Ход работы:

1. Ознакомиться с теоретическим материалом, законспектировать.

2. Разобрать и зарисовать схемы.

3. Решить задачи и ответить на вопросы по плану теоретического материала.

Теоретический материал.

Методика взятия проб сточных вод

Для определения разнообразных загрязнений сточных вод проводят отбор проб для анализа воды. Методика взятия проб для анализа содержания в сточной воде примесей зависит от характера их формирования в воде. Если сточные воды образуются равномерно по времени, то прибегают к отбору средних проб. При нерегулярном образовании сточных вод составляют среднепропорциональные пробы, т. е. отбирают порции, пропорциональные объемам воды. Например, если в течение часа образуется 500 м³ сточных вод, отбирают 0,5 л, если за тот же промежуток времени образуется 1000 м³, то – 1 л. В том случае, когда по данным санитарного обследования есть основания предполагать, что в сточные воды периодически попадают токсические вещества, отбирают две пробы: одну используют для получения среднепропорциональной пробы, а вторую направляют в лабораторию для исследования на содержание токсических веществ. При наличии автоматических пробоотборников среднесуточную пробу получают путем непрерывного в течение суток отбора разовых проб очень небольшого объема.

Время хранения сточной воды, как правило, не должно превышать одних суток. Хранят воду при температуре не выше 3 – 5°С в холодильнике, чтобы устранить возможность протекания окислительных процессов.

Допускается консервирование проб. Наиболее часто консервацию выполняют путем прибавления к 1 дм³ сточной воды 2 мл 25%-ной серной кислоты. Из консервированной таким образом пробы можно определить ХПК и перманганатную окисляемость, содержание общего и аммонийного азота. Следует отметить, что универсального консервирующего вещества не существует, в связи с чем консервацию для разных целей выполняют разными веществами.

Определение БПК делают только из неконсервированных проб. Для определения взвешенных веществ, нитритов и нитратов для консервации можно применять хлороформ (2 мл на 1 дм³ сточной воды).

Виды загрязнений

При исследовании состава загрязнений сточных вод следует руководствоваться схемой, приведенной на рис. 1.

Сначала определяют общие показатели загрязненности сточных вод (органолептические и физико-химические) – I этап, затем содержание органических и неорганических примесей, а также растворенных газов – II этап; при наличии в сточной воде коллоидных мелко - и крупнодисперсных примесей определяют их количества и свойства – III этап

Программа полного анализа сточных вод предусматривает также определение специфических ингредиентов, характеризующих присутствие промышленных сточных вод, — железа, меди, хрома, цинка, свинца, синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ) и др., микробного числа, содержания бактерий кишечной палочки. Производят радиологический, гельминтологический и гидробиологический анализы; по эпидемическим показаниям выясняют наличие патогенных микроорганизмов.

Концентрация загрязнений в бытовых сточных водах обусловлена нормой водопотребления, так как суточное количество загрязнений, поступающих в канализационную сеть от одного человека, примерно постоянно.

Обычно содержание промышленных сточных вод колеблется в пределах 15-45% от общего притока (при поступлении промышленных сточных вод более 50-60% принято относить очистные сооружения в ведение промышленности, а город становится абонентом, сбрасывающим свои сточные воды на очистку на договорных условиях). Производственные сточные воды, подлежащие отведению и очистке совместно с бытовыми, не должны иметь: температуру выше 40°С; 6,5 > рН <9; отношение ХПК к БПК_полн> 1,5 (или БПК₅ в 2,5 раза). Количественное соотношение БПК: азот : фосфор не должно быть ниже соответственно 100 : 5 : 1. Не допускается объединение производственных сточных вод с бытовыми, если в результате их взаимодействия образуются эмульсии, ядовитые и взрывоопасные вещества (например, сточных вод, содержащих соли кальция или магния и щелочные растворы, соду и кислые воды, хлор и фенолы и т. п.). Поскольку различные компоненты промышленных сточных вод биологически окисляются с различной скоростью и часто требуют строго определенных условий проведения процесса очистки, то наилучшим способом оценки их влияния на ход биохимической очистки бытовых сточных вод является экспериментальная проверка на лабораторных либо опытно-промышленных установках.

Что касается дождевого стока, то очистке следует подвергать его наиболее концентрированную часть, представленную часто повторяющимися малоинтенсивными дождями.

При контроле выноса в водные объекты загрязняющих веществ используют данные по удельному выносу основных примесей с неочищенным дождевым стоком с территории городов.

Поверхностный сток с промышленных территорий имеет более сложный состав, чем дождевой сток. Сплавлять по водоотводящим сетям можно лишь чистый свежевыпавший снег, плотность которого приблизительно равна 0,3 т/м³.

Методы и способы удалений загрязнений сточных вод

Представление о методах и способах очистки сточных вод дает классификация на рис. 2.

При выпуске очищенных сточных вод в водные объекты учитывается их категория и ПДК вредных загрязнений. Условия спуска сточных вод в водоемы регламентированы «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами». Этими правилами установлены нормативы качества воды для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водоиспользования и водоемов, используемых в рыбохозяйственных целях.Правила устанавливают нормативы качества воды водоемов по категориям водопользования: к первой категории относят участки водоемов, используемые в качестве источника для централизованного или нецентрализованного питьевого водоснабжения, а также водоснабжения предприятий пищевой промышленности. Ко второй относят участки водоемов, используемые для спорта и отдыха населения.

Практическая часть:

1. Схема «Методы и способы удаления загрязнений» (Рис. 2)

2. Задачи:

1. Фоновые концентрации некоторых ингредиентов качества в приемниках сточных вод в настоящее время часто превышают их нормативные ПДК, поэтому для расчетов общего резерва самоочищающей способности водоприемников приходится использовать интегральные критерии. Один из них — универсальный биологический критерий.

В соответствии с результатами натурных наблюдений значения входящих в этот индекс показателей разбиты на определенные интервалы, каждому из которых определен балл в пределах от 0 до 30. В табл. 1 «Бальная оценка степени загрязнения воды» приведены эти интервалы и соответствующие им баллы.

Оценить класс загрязнения речной воды при помощи биологического критерия, используя данные табл. 1, если, определяющие этот индекс показатели состава речной воды имеют следующие концентрации, мг/дм³:

- взвешенные вещества – 27;

- БПК – 6,8;

- О₂ – 8,9;

- аммонийный азот – 1,3.

- процент насыщения воды кислородом – 78.

А классификация загрязненности воды в зависимости от значений биологического критерия установлена в следующих пределах:

10 — чистая вода;

8 — небольшое загрязнение;

6 — вода загрязнена;

3 — сильное загрязнение;

0 — сточная вода.

Табл. 1 «Бальная оценка степени загрязнения воды»

Решение.

1. По таблице 1 «Бальная оценка степени загрязнения воды» определить балльную оценку степени загрязнения речной воды по приведенным концентрациям. Результаты записать в таблицу «Степень загрязнения речной воды»:

Параметр	Концентрация	Балл
Взвешенные вещества
БПК
О₂
О₂
Аммонийный азот
Всего:

2. Как видно из табл.1, общая сумма максимальных значений баллов по 5 параметрам равна 100. Поскольку предельное значение суммы баллов равно 100, а биологический критерий установлен в пределах от 0 до 10, причем большее значение индекса соответствует более чистой воде, то расчет величины критерия следует рассчитать по формуле:

3. Таким образом, речная вода, судя по величине биологического критерия, относится к классу ....

Выяснить, как влияют на качество речной воды сброшенные в нее сточные воды, содержащие 20 мг/дм³ казеина. Определить количество кислорода, которое необходимо для полного окисления 20 мг/дм³ казеина ( C₈H₁₂О₃N₂), сброшенного в речные воды со сточной водой.

Решение. Сначала определим потребность реакции в кислороде на основе стехиометрического уравнения:

Участники реакции	Молекулярная масса
Казеин Кислород Диоксид углерода Аммиак Вода	184 256 352 34 54

Используя формулу определить сколько потребуется кислорода для полного окисления казеина:

m_{казеина}/M_{казеина}= m_{кислорода} /M_{кислорода}

Полученная величина означает, что при полном окислении необходимо израсходовать 27,8 мг/дм³ кислорода в воде, что и определит величину ее ХПК. Поскольку вода в насыщенном состоянии при температуре 20°С содержит всего 9,2 мг/дм³ растворенного кислорода, следует принять меры для обеспечения требуемого его количества. Отметим, что с помощью одного ХПК нельзя определить, как быстро расходуется кислород, идет или не идет реакция до конца и с какой скоростью кислород может поступать в поток воды.

Рисунок 2. Схема «Методы и способы удаления загрязнений»

Вывод:

Дата добавления: 2022-07-02; просмотров: 37; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!