РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ ДЛЯ СОВРЕМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ЛОКАЛЬНЫХ СИСТЕМ ОЧИСТКИ ПРОМСТОКОВ
Актуальные вопросы по защите окружающей среды по мнению ученых необходимо решать на основе следующих принципов: форма и масштабы человеческой деятельности должны быть соизмеримы с запасами невозобновляемых природных ресурсов; неизбежные отходы производства должны попасть в окружающую среду в форме и концентрациях, безвредных для жизни. И особенно это относится к водным ресурсам.
В настоящее время проблема загрязнения сточных вод особенно актуальна в связи с истощением водных ресурсов. Одним из основных источников загрязнения водоемов являются недостаточно очищенные сточные воды промышленных предприятий.
Для создания рациональных и энергоэффективных систем очистки чрезвычайно важным является организация сбора стоков и выбора способов очистки. При выборе системы сбора и очистки сточных вод руководствуются следующими основными положениями:
- необходимостью максимального уменьшения количества сточных вод и снижения содержания в них токсичных примесей;
- возможностью комплексного и селективного извлечения из сточных вод примесей и их последующей утилизации;
- повторным использованием сточных вод (исходных и очищенных) в технологических процессах и системах оборотного водоснабжения.
Одним из перспективных направлений обеспечения рационального использования воды на предприятии является внедрение локальных систем обезвреживания стоков с целью создания замкнутых водооборотных систем. Водооборотный цикл - многократное использование одной и той же воды при минимальном восполнении потерь (подпитке).
Выбор оптимальных технологических схем очистки воды - достаточно сложная задача, что обусловлено многообразием примесей и высокими требованиями, предъявляемыми к качеству очистки воды для осуществления конкретных технологических процессов. Локальные схемы очистки позволяют обеспечивать максимальное использование очищенных вод в основных технологических процессах и минимальный их сброс в открытые водоемы.
Применение комбинированных методов и схем с сочетанием механических, физико-химических и биохимических способов для локальных систем очистки промстоков позволяет повысить эффективность очистки и повторно использовать очищенную воду в техпроцессах. Важно отметить, что при этом возможно селективное извлечение ценных компонентов-примесей из стоков и рециклинг вторичных материальных и энергетических ресурсов для производства.
Ниже представлена предлагаемая нами принципиальная технологическая схема очистки кислых промстоков, приоритетными загрязнениями которых являются примеси тяжелых металлов (Cr3+, Fe3+, Cu2+), масла и СПАВ. Данная разработка входит в рамки программы научно-исследовательских работ экоаналитической лаборатории кафедры «Инженерная экология и охрана труда» НГТУ.
При оптимизационном выборе способов локальной схемы очистки в основу взяты наиболее прогрессивные, компактные и эффективные методы: флотационный, электрохимический, коагуляционный, сорбционный и биохимический.
Схема локальной очистки промстоков
1 - пневмофлотатор;
2 - проточный электрохимический модуль очистки;
3 - сорбционный фильтр;
4 - биореактор.
Основным аппаратурно-технологичеcким звеном схемы является электрохимический модуль очистки, в котором осуществляется отделение токсичных тяжелых металлов и органических компонентов.
Электрохимические методы очистки имеют ряд преимуществ: компактность, возможность автоматизации, высочайшую степень очистки; возможность утилизации металлов из сточных вод до 80 %; возможность обработки сточных вод без их предварительного разбавления и обработки высоко концентрированных растворов. Установки для электрохимической очистки позволяют извлечь металл из промстоков с исходной концентрацией 0,02-2,0 г/л и выше до остаточной концентрации менее 0,1 мг/л.
Электролиз позволяет достаточно эффективно извлекать тяжелые, цветные и благородные металлы, а в рассматриваемом случае - присутствующую в стоке медь. Катодное восстановление металла происходит в режиме поддержания постоянного потенциала на катоде по схеме: Меn+ + nе- = Ме°. Высокоразвитая реакционно-активная поверхность катодов позволяет увеличить производительность электролиза. С основным активным катодным процессом сопряжена стадия электрофлотации оставшихся примесей СПАВ за счет выделяющихся на электродах пузырьков газа. Катодные и анодные камеры проточного кассетного типа и электродные пространства секционного электролизера разделены ионообменными мембранами. При электрохимической обработке сточных вод происходит их подщелачивание, что способствует коагуляции гидроксидов хрома, железа, а также гидроксидов других сопутствующих примесных тяжелых металлов, ионы которых могут содержаться в сточных водах. Эффективность процесса существенно зависит от массопереноса, концентрации ионов металлов, плотности тока.
Извлечение загрязнений в виде малопродуктов и СПАВ осуществляется в пневмофлотатор. Цель использования - образование комплексов «частицы - пузырьки», всплывание этих комплексов и удаление образовавшегося пенного слоя с поверхности жидкости.
Для доочистки стоков от ионов тяжелых металлов, а также анионов-загрязнителей предлагается использовать сорбент - хитозан. Степень очистки при этом может достигать 90-95%.
В биореакторе происходит анаэробное сбраживание под действием микроорганизмов отходов первой и второй стадий очистки промстоков по мере накопления. Использование биореактора позволяет получить энергию и тепло для частичной компенсации энергозатрат на электрохимическую очистку.
Технико-экономическая оценка и обоснование предлагаемых к внедрению в производство способов подготовки воды для приготовления из сточных вод технической воды и обеспечения водооборота имеет большое значение. Экономическое преимущество имеют, как правило, максимально замкнутые системы водоиспользования. Однако процесс замены современных производств на полностью безотходные достаточно длительный и в настоящее время пока не реализуемый. Предлагаемая нами схема является одним из вариантов решения сложившейся проблемы. Путь к «чистым» и безотходным процессам - разработка современных комплексных и высокоэффективных, с применением биоматериалов и биопроцессов локальных систем очистки промстоков. Поэтому чрезвычайно актуально, как с экологической, так и с ресурсно-технологической точки зрения, использование локальных систем очистки и обезвреживания стоков при разделении образующихся технологических потоков загрязнителей.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Изучение иммунитета при стрессе является правомерным в оценке адаптивных систем организма и его резервных возможностей. На основании анализа функциональных возможностей иммунитета можно воздействовать на адаптивные системы и прогнозировать течение стресс-реакции. ...
25 07 2021 16:38:34
Статья в формате PDF 134 KB...
24 07 2021 12:21:56
Статья в формате PDF 262 KB...
23 07 2021 12:31:29
Статья в формате PDF 98 KB...
22 07 2021 2:34:19
Статья в формате PDF 161 KB...
21 07 2021 7:53:54
Статья в формате PDF 224 KB...
20 07 2021 19:57:15
Статья в формате PDF 122 KB...
19 07 2021 13:22:34
Статья в формате PDF 119 KB...
18 07 2021 10:58:20
В работе изучено состояние процессов перекисного окисления липидов и содержание фосфолипазы А2 в периферической крови беременных III триместра с обострением герпес-вирусной инфекции в зависимости от титра антител IgG к вирусу простого герпеса 1 типа. Установлено, что обострение герпес-вирусной инфекции в период гестации способствует активации процессов перекисного окисления липидов, регистрируемого по содержанию Т Б К-активных продуктов (малонового диальдегида), повышению содержания фосфолипазы А2, наиболее выраженное при титре антител IgG к В П Г-1 1:12800 и является причиной деструктивных процессов в составе липидов эритроцитов. ...
17 07 2021 20:28:55
Статья в формате PDF 138 KB...
16 07 2021 13:24:29
Исторический аспект развития студенческого самоуправления в дореволюционный, советский и переходный периоды России показали, что будущее страны на современном этапе определяется тем, каким образом будут осуществлены воспитание и подготовка квалифицированной рабочей силы, готовой к постоянному профессиональному росту, социальной и профессиональной мобильности. Одним из важных стимулов повышения гражданской, патриотической и социальной активности будущих специалистов являются восстановление, наличие и дальнейшее развитие и совершенствование таких демократических институтов в студенческой среде как соуправление и самоуправление. ...
15 07 2021 8:10:15
Статья в формате PDF 245 KB...
14 07 2021 23:23:36
Статья в формате PDF 115 KB...
13 07 2021 4:40:47
Статья в формате PDF 130 KB...
12 07 2021 2:57:57
Статья в формате PDF 136 KB...
10 07 2021 1:46:34
Статья в формате PDF 137 KB...
09 07 2021 21:37:32
Статья в формате PDF 115 KB...
08 07 2021 9:21:34
Статья в формате PDF 111 KB...
07 07 2021 10:25:33
Статья в формате PDF 307 KB...
06 07 2021 13:45:55
Статья в формате PDF 110 KB...
05 07 2021 20:13:47
Статья в формате PDF 251 KB...
04 07 2021 18:31:58
Статья в формате PDF 263 KB...
02 07 2021 20:13:44
Статья в формате PDF 158 KB...
01 07 2021 12:37:21
Статья в формате PDF 120 KB...
30 06 2021 9:54:13
Статья в формате PDF 127 KB...
29 06 2021 3:40:40
Статья в формате PDF 116 KB...
28 06 2021 15:56:50
Статья в формате PDF 131 KB...
27 06 2021 21:22:13
Статья в формате PDF 253 KB...
26 06 2021 4:22:54
Статья в формате PDF 81 KB...
25 06 2021 15:27:11
Статья в формате PDF 99 KB...
24 06 2021 16:10:49
Статья в формате PDF 111 KB...
22 06 2021 11:17:52
Статья в формате PDF 124 KB...
21 06 2021 21:17:54
Статья в формате PDF 105 KB...
20 06 2021 5:22:48
Статья в формате PDF 364 KB...
19 06 2021 20:49:41
Статья в формате PDF 1797 KB...
18 06 2021 13:40:45
Исследованы вопросы влияния давления, относительной влажности и температуры атмосферы на давление воздуха в шине 175/70R13 легкового автомобиля В А З на основании данных Г У « В Н И И Г М И- М Ц Д» по постам (станциям) о температуре воздуха, относительной влажности и атмосферном давлении на уровне станции по природно – климатическим поясам России. Вопросы влияния климатических характеристик на давление в автомобильных шинах рассмотрены для летнего периода, который является наиболее нагруженным в году периодом в плане эксплуатации автомобиля. Исследования выполнены методом случайной выборки с использованием данных срочных наблюдений по постам Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Изменения давления в шине в течение рабочей смены значительно влияют на управляемость, надежность и экономическую эффективность эксплуатации автотранспорта. ...
17 06 2021 10:16:50
Статья в формате PDF 112 KB...
16 06 2021 20:38:39
Статья в формате PDF 94 KB...
15 06 2021 22:58:31
Обобщаются понятия «компетентность». Формулируются компетентности, необходимые для решения проблем безопасности жизнедеятельности в практической работе инженера. Предлагается направление целевого развития компетентностей выпускника технического вуза в процессе его обучения. ...
14 06 2021 4:23:48
Исследовано распространение нелинейных поверхностных гравитационных электрокапиллярных волн на поверхности жидкого проводника. Библиогр. 6 назв. ...
13 06 2021 6:43:34
Статья в формате PDF 112 KB...
10 06 2021 2:53:52
Статья в формате PDF 295 KB...
09 06 2021 21:53:53
Статья в формате PDF 251 KB...
08 06 2021 12:48:50
Статья в формате PDF 109 KB...
07 06 2021 9:12:58
Статья в формате PDF 127 KB...
06 06 2021 5:57:12
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: