Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Практическая работа № 4. Методы и сооружения очистки сточных вод
Тема 2. Влияние современной антропогенной деятельности на биосферу
Цель работы: получение знаний в области очистки сточных вод, охраны гидросферы; формирование практических навыков при выборе методов и средств очистки вредных сбросов в водные объекты.
Задачи:
- изучить теоретический материал;
- освоить методы очистки сточных вод;
- изучить сооружения для очистки сточных вод.
Учебные вопросы
- Назовите основные загрязняющие вещества производственных и бытовых сточных вод.
- Какие способы очистки и обеззараживания сточных вод существуют?
- В чем заключается принцип биологических методов очистки сточных вод?
- Назовите физико-химические методы очистки сточных вод.
Изучив данную тему, студент должен:
иметь представление:
- о процессах образования сточных вод;
- принципах химической и биологической очистки сточных вод;
знать:
- методы очистки сточных вод;
- современные технологии очистки сточных вод;
- устройства и сооружения для очистки сточных вод;
уметь:
- оценивать качество очистки сточных вод;
- применять полученные знания при проведении природоохранных мероприятий;
владеть:
- системным подходом к решению задач по снижению экологического риска в области профессиональной деятельности;
- навыком принятия решений по обеспечению экологической безопасности;
- методами реализации мер экологической безопасности.
Методические рекомендации по изучению темы
При освоении темы необходимо:
- изучить теоретический материал;
- выполнить практическое задание;
- ответить на контрольные вопросы.
Практическая часть
Задание 1
- Изучить методы очистки производственных сбросов.
- Получить у преподавателя вариант задания.
- Определить виды загрязнения.
- Установить приемлемые методы очистки сточных вод. Выбрать нужные очистные сооружения.
- Сделать описание состава сточных вод для составления схемы очистки и подбора сооружений (указаны в вариантах задания и в таблице 1).
- Ответить на контрольные вопросы.
Таблица 1. Данные для выбора методов очистки сточных вод
| Тип загрязняющих веществ |
Группа загрязнений |
Методы очистки сточных вод |
| Грубодисперсные взвешенные вещества |
Взвешенные вещества с размером частиц более 0,5 мм |
Просеивание |
| Первичное отстаивание без реагентов |
| Фильтрация |
| Грубодисперсные эмульгированные частицы |
Капельные загрязнения, органические вещества, не смешивающиеся с водой |
Гравитационная сепарация |
| Фильтрация |
| Флотация |
| Электрофлотация |
| Микрочастицы |
Взвешенные вещества с размером частиц более 0,01 мм |
Фильтрация |
| Коагуляция |
| Флокуляция |
| Напорная флотация |
| Песок |
Мелкая твердая фракция |
Отстаивание |
| Песколовки |
| Стабильные эмульсии |
Нефтепродукты в количестве более 5 мг/л; вещества, экстрагируемые серным эфиром |
Тонкослойная седиментация |
| Напорная флотация |
| Электрофлотация |
| Коллоидные частицы
оксида железа,
суспензии, пены, эмульсии |
Размер частиц от 0,1 до 10 мкм |
Микрофильтрация |
| Электрофлотация |
| Едкие жидкости |
Различные кислоты (азотная, серная, соляная, ортофосфорная, уксусная эссенция и составы из них, такие как аккумуляторная жидкость, флюсы для пайки и др.), где рН < 7;
щёлочи (едкое кали, едкий натр, концентрированные растворы аммиака), в которых рН > 7;
другие опасные соединения (бихроматы, кальцинированная сода, карбонат калия или аммония, нитрат серебра, концентрированные растворы перекиси водорода, отбеливатели, растворы йода) |
Нейтрализация |
| Масла |
Концентрация масел более 10 мг/л |
Гравитационная сепарация |
| Флотация |
| Электрофлотация |
| Фенолы |
Концентрация фенолов
0,5–5 мг/л |
Биологическая очистка + озонирование |
| Сорбция активированным углем |
| Концентрация фенолов
5–500 мг/л |
Биологическая очистка |
| Флотация |
| Биологическая очистка |
| Коагуляция |
| Озонирование |
| Содержание органических примесей
10000–1200000 мг/л |
Циклогексанол, бензол, бутадиен, ацетилен, мочевина, белки, жиры, СПАВ |
Биологическая очистка |
| Химическое окисление (озон) |
| Сорбция активированным углем |
| Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы цинка,
Ni2+ – ионы никеля,
Feобщ – ионы железа,
Cd2+ – ионы кадмия |
Концентрация Cu2+, Zn2+, Ni2+, Feобщ, Cd2+
5–100 мг/л
|
Электрофлотация |
| Реагентный метод |
| Отстаивание |
| Электродиализ |
| Электрокоагуляция |
| Ультрафильтрация |
| Ионный обмен |
| Цианиды |
Концентрация CN−
1–10 мг/л |
Химическое окисление |
| Электрофлотация |
| Электрохимическое окисление |
| Хром (VI) |
Концентрация Cr6+
1–100 мг/л |
Химическое восстановление |
| Электрофлотация |
| Электрохимическое восстановление |
| Электрокоагуляция |
| Сульфаты |
Концентрация (SO4)2– > 2000 мг/л;
Концентрация (SO4)2– < 2000 мг/л |
Реагентный метод |
| Отстаивание |
| Фильтрация |
| Вакуумное выпаривание |
| Нанофильтрация |
| Обратный осмос |
| Хлориды |
Концентрация Cl− > 300 мг/л |
Обратный осмос |
| Вакуумное выпаривание |
| Электродиализ |
| Поверхностно-активные вещества |
Анионные и неионогенные ПАВ |
Флотация |
| Электрофлотация |
| Сорбция активированным углем |
| Анионные, катионные и неионогенные ПАВ |
Ультрафильтрация |
| Нанофильтрация |
| Озонирование |
| Азот общий, азот аммонийный |
Капролактам, сульфат аммония |
Нитри-, денитрификация |
| Флотация |
| Биофильтры |
| Иловые поля |
| Фосфаты, общий фосфор |
Водорастворимые удобрения – суперфосфат;
труднорастворимые удобрения – фосфоритная мука |
Биологическая очистка активным илом |
| Коагуляция |
| Эфирорастворимые вещества |
Нефтепродукты |
Нефтеловушки |
| Флотация |
| Песчано-гравийные фильтры |
| Биологическая очистка активным илом |
| Ртуть хлористая |
Стоки гальванических, красильных и меховых фабрик, химических и кожевенных производств |
Реагентный метод |
| Сорбция |
| Электрокаталитический метод |
| Карбофос |
Пестициды |
Адсорбция |
| Фтор |
Стоки горных, химических и металлургических производств |
Сорбция |
| Соединения металлов,
|
Кадмий, хром, медь, никель, цинк, алюминий (в т. ч. остаточный), свинец, железо, калий |
Сорбция активированным углем |
| Электрофлотация |
| Анилин |
Аминосоединения ароматического ряда |
Адсорбция |
| Экстракция |
| Ионный обмен |
| Полициклические соединения |
Бенз(а)пирен, бифенилы |
Биологическая очистка |
| Коагуляция |
| Флокуляция |
| Ароматические соединения |
Углеводороды – бензол, толуол, ксилол |
Экстракция |
| Адсорбция |
| Неорганические соединения |
Тетраэтилсвинец, соединения бериллия, титана, ртути, хрома шестивалентного и оксида углерода, соединения бора, соли натрия, лития и магния |
Биологическая очистка активным илом |
| Лигнин |
Сточные воды целлюлозно–бумажного производства |
Коагуляция |
| Кора |
Сточные воды целлюлозно–бумажного производства |
Процеживание |
| Смолы |
Нефтепродукты |
Отстаивание |
| Фильтрация |
| Флотация |
| Плотный осадок |
Песок, шлам, зола |
Фильтрация |
| Отстаивание |
| Избыточный ил |
Иловые поля |
| Органические красители |
Сточные воды красильно-отделочного производства |
Сорбция |
| Фильтрация |
| Биологическая очистка активным илом |
| Реагентные методы |
| Сероводород |
Нефтепродукты |
Сорбция |
| Белки, углеводы |
Бытовые сточные воды, отходы пищевой промышленности |
Биологическая очистка активным илом |
| Жирные кислоты |
Бытовые сточные воды, отходы пищевой промышленности |
Биологическая очистка активным илом (анаэробная стадия) |
| Взвешенные вещества |
Хлопья ила |
Флотация |
| Коагуляция |
| Твердая фракция |
Металлический лом, шлам |
Процеживание |
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
Вариант 1
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Микрочастицы |
Твердые мелкие фракции |
| Эфирорастворимые вещества |
Химические вещества |
| Сульфаты |
| Хлориды |
| Анилин |
Вариант 2
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Микрочастицы |
Твердые мелкие фракции |
| Ртуть хлористая |
Химическое вещество |
| Карбофос |
| Фенол |
| Металлический лом |
Твердая фракция |
| Эфирорастворимые вещества |
Химические вещества |
Вариант 3
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Грубодисперсные взвешенные вещества |
Крупные фракции |
| Микрочастицы |
Хлопья ила |
| Эфирорастворимые вещества |
Химические вещества |
| Алюминий остаточный |
| Ионы металлов (в растворенном виде):
Zn2+ – ионы цинка |
Вариант 4
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Песок |
Мелкая твердая фракция |
| Микрочастицы |
Хлопья ила |
| Металлический лом |
Твердая фракция |
| Хлориды |
химические вещества |
| Ионы металлов (в растворенном виде):
Zn2+ – ионы цинка |
| Фенол |
| Фтор |
Вариант 5
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Взвешенные вещества |
Хлопья ила |
| Фтор |
Химические вещества |
| Соли аммония |
| Сульфаты |
| Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы цинка,
Ni2+ – ионы никеля,
Feобщ – ионы железа,
Cd2+ – ионы кадмия |
Вариант 6
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Серная кислота |
Химические вещества |
| Смолистые вещества |
| Жирные вещества |
| Органические вещества |
| Фенол |
| Карбофос |
Вариант 7
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Нефтепродукты |
Мелкие фракции |
| СПАВ (поверхностно-активные вещества) |
Химические вещества |
| Соли аммония |
| Фенол |
| Серная кислота |
| Ртуть хлористая |
Вариант 8
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Фенол |
Химические вещества |
| Нефтепродукты |
| СПАВ |
| Полициклические соединения |
| Ароматические соединения |
| Ароматические соединения (углеводороды) |
| Неорганические соединения |
Вариант 9
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Неорганические соединения |
Химические вещества |
| Фенол |
| Микрочастицы |
| Сульфаты |
| Хлориды |
| Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы свинца,
Ni2+ – ионы никеля,
Feобщ – ионы железа,
Cd2+ – ионы кадмия |
Вариант 10
Состав сточной воды на химическом промышленном предприятии
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Микрочастицы |
Жидкая мелкая фракция |
| СПАВ |
Химические вещества |
| Нефтепродукты |
| Органические красители |
| Фенол |
| Неорганические вещества |
| Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы цинка,
Ni2+ – ионы никеля,
Feобщ – ионы железа,
Cd2+ – ионы кадмия |
Вариант 11
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Микрочастицы |
Жидкая мелкая фракция |
| Кора |
Твердая фракция |
| Лигнин |
Жидкая фракция |
| Смола |
Твердая фракция |
| Хлор |
Химические вещества |
| Сернистая кислота |
Вариант 12
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в окорочном цехе)
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Зола |
Плотный осадок |
| Лигнин |
Жидкая фракция |
| Плотный осадок |
Избыточный ил |
Вариант 13
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в кислотном цехе)
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Органическая часть |
Химические вещества |
| Сульфаты |
| Органические красители |
Жидкая фракция |
Вариант 14
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в варочном цехе)
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Микрочастицы |
Жидкая мелкая фракция |
| Органическая часть |
Химические вещества |
| Плотный осадок |
Избыточный ил |
| Сульфаты |
Химические вещества |
Вариант 15
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в очистном цехе)
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Взвешенные вещества |
Хлопья ила |
| Органическая часть |
Химические вещества |
| Плотный осадок |
Избыточный ил |
| Сульфаты |
Химические вещества |
Вариант 16
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в отбельном цехе)
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Взвешенные вещества |
Хлопья ила |
| Запах |
Определяется органолептически |
| Плотный осадок |
Избыточный ил |
| Органическая часть |
Химические вещества |
| Неорганические вещества |
Вариант 17
Состав сточной воды на целлюлозно-бумажном предприятии при сульфитном способе варки древесины (в сушильном цехе)
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Микрочастицы |
Жидкая фаза |
| Запах |
Определяется органолептически |
| Нефтепродукты |
Химические вещества |
| Органическая часть |
| Плотный осадок |
Избыточный ил |
Вариант 18
Состав сточной воды в машиностроении на литейном производстве
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Грубодисперсные взвешенные вещества |
Твердая фракция |
| Нефтепродукты |
Химические вещества |
| Фенол |
| Кадмий |
| Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы цинка,
Ni2+ – ионы никеля |
Вариант 19
Состав сточной воды в машиностроении на литейном производстве
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Грубодисперсные взвешенные вещества |
Твердая фракция |
| Нефтепродукты |
Химические вещества |
| Фенол |
| Кадмий |
| Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы цинка,
Ni2+ – ионы никеля,
Feобщ – ионы железа |
Вариант 20
Состав сточной воды на металлургических заводах (в прокатном цехе)
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Грубодисперсные взвешенные вещества |
Твердая фракция |
| Сульфаты |
Химические вещества |
| Цианиды |
Вариант 21
Состав сточной воды на металлургических заводах (очистка доменного газа)
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Грубодисперсные взвешенные вещества |
Твердая фракция |
| Плотный осадок |
Избыточный ил |
| Хлориды |
Химические вещества |
| Сульфаты |
| Цианиды |
Вариант 22
Состав сточной воды на металлургических заводах (грануляция шлака)
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Грубодисперсные взвешенные вещества |
Твердая фракция |
| Плотный осадок |
Избыточный ил |
| Шлам, металлический лом |
Твердая фракция |
| Ионы металлов (в растворенном виде):
Cu2+ – ионы меди,
Zn2+ – ионы цинка,
Ni2+ – ионы никеля,
Feобщ – ионы железа,
Cd2+ – ионы кадмия |
Химические вещества |
| Отработанные масла |
Вариант 23
Состав органических веществ бытовых сточных вод (в массовых долях)
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Взвешенные вещества |
Хлопья ила |
| Белки |
Химические вещества |
| Углеводы |
| Жирные кислоты |
| Жиры, масла |
| Азот общий |
| Фосфаты |
| Хлориды |
| Сульфаты |
| СПАВ |
Вариант 24
Состав ливневых сточных вод
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Взвешенные вещества |
Хлопья ила |
| Азот общий |
Химические вещества |
| Азот аммонийный |
| Фосфор общий |
| Фенол |
| Нефтепродукты |
Вариант 25
Состав бытовых сточных вод
| Виды загрязнений |
Характеристика
загрязняющего вещества |
| Взвешенные вещества |
Хлопья ила |
| СПАВ |
Химические вещества |
| Хлориды |
| Сульфаты |
| Калий |
| Сероводород |
Алгоритм выполнения проверяемого задания по методам и сооружениям очистки сточных вод
- Получить вариант задания у преподавателя.
- По характеристике сточных вод различных предприятий определить методы очистки (таблица 1).
- Определить типы сооружений (опираясь на теоретическую часть практикума).
- Схематично изобразить процесс очистки в зависимости от состава сточных вод (рисунок 1).
- Ответить на контрольные вопросы.
Форма отчета
Образец
Таблица 1. Данные для выбора технологии очистки сточных вод
| №
вар-та |
Виды загрязне-ний |
Оборудование |
Утилизация отходов |
| Механичес-кий метод |
Физико-химический метод |
Биологичес-кий метод |
| ХХ |
Взвешен-ные вещест-ва, твердая фракция |
Отстойники,
решетки, сита, песколовки, дробилки
|
– |
– |
Полигон рекультивации |
| Соединения фенола |
– |
Флотацион-ные установ-ки, озона-торы |
– |
Полигон захоронения |
| Азот аммо-нийный |
– |
– |
Аэротенки, вторичные отстойники, флотаторы, поля фильт-рации |
Полигон рекультива-ции |
Схема процесса очистки
Рисунок 1. Схема трехступенчатой очистки сточных вод
Контрольные вопросы
- В каких случаях применяется механический метод очистки сточных вод?
- Что такое активный ил?
- В чем состоит принцип работы сооружений биологической очистки сточных вод?
- Назовите источники образования сточных вод.
- Какие методы применяются при физико-химической очистке сточных вод?
Ссылка на первоисточник:
https://mai.ru
