2.2 Системы защиты среды обитания

1 Введение.

Предмет и содержание курса, его цели, задачи и связь с другими дисциплинами специальности. Общая характеристика методов и средств защиты среды обитания: защита расстоянием (санитарно- защитные зоны), Временем пребывания в зоне негативного воздействия, применение средств защиты. Общая классификация систем защиты, основные принципы их выбора и применения: обеспечение допустимого негативного воздействия, комплексность в решении проблемы защиты среды обитания и человека, простота метода, средства эксплуатации системы, ее минимальная стоимость. Основные характеристики, необходимые для выбора системы защиты и разработки технического задания для ее разработки. Особенности систем, предназначенных для защиты от ингредиентных загрязнений среды обитания. Возможности современных систем защиты среды обитания и основные проблемы их внедрения в практику обеспечения безопасности жизнедеятельности в техносфере.

2 Системы защиты гидросферы.

2.1 Вода и источники ее загрязнения.

Основные понятия. Свойства и классификация вод. Потребление воды. Характеристики сточных вод. Классификация примесей в сточных водах. Условия выпуска сточных вод в водоемы.

2.2 Схемы использования воды

Системы водоснабжения и их классификация. Системы водоотведения. Схемы использования воды на предприятиях.

2.3 Классификация методов и аппаратов защиты гидросферы

и их основные характеристики

Устройства защиты от нерастворимых и растворимых загрязнений, классификация методов и аппаратов очистки воды. Эффективность очистки, гидравлическое сопротивление, эксплуатационные и энергетические показатели.

2.4 Механические методы и средства очистки сточных вод от нерастворимых загрязнителей.

Процеживание. Решетки и сита, их конструкции.

Отстаивание, конструкции отстойников, песколовок и осветлителей воды и их расчет.

Флотация, конструкции флотаторов. Аэрируемые флотаторы и нефтеловушки.

Центробежные методы очистки сточных вод. Гидроциклоны и их конструкции.

Фильтрование. Классификация фильтров. Конструкции фильтров для очистки сточных вод. Регенерация фильтров. Напорные, самопромывающиеся фильтры. Фильтрование через слой осадка.

2.5 Химические методы очистки сточных вод

Нейтрализация, способы нейтрализации. Схемы установок нейтрализации.

Химическое окисление. Хлорирование, озонирование, радиационное окисление. Схемы установок хлорирования, озонирования, радиационного окисления.

Химическое восстановление.

2.6 Физико-химические методы очистки сточных вод

Коагуляция. Характеристики применяемых реагентов. Теоретические основы коагулирования воды. Сооружения коагулирования.

Электрофлотация, сущность процесса.

Адсорбционная очистка. Сущность и стадии процесса. Технологические схемы адсорбционных установок. Адсорберы с псевдоожиженным слоем сорбента, с движущимся слоем адсорбента и аппараты с неподвижным слоем сорбента, их преимущества и недостатки.

Ионообменная очистка сточных вод. Сущность метода и технология очистки. Типы и виды ионообменных смол и методы их регенерации.

Процесс экстракции, сущность и методы экстрагирования. Конструкции и расчет экстракционных установок.

Очистка сточных вод обратным осмосом и ультрафильтрацией. Понятие селективности и проницаемости. Конструкции аппаратов обратного осмоса и ультрафильтрации и факторы, влияющие на выбор конструкции.

Перегонка и ректификация. Методы простой перегонки, азеотропной отгонки, перегонки в присутствии водяного пара, простой ректификации, азеотропной ректификации, а также пароциркуляционный метод.

Кристаллизация, сущность метода и способы кристаллизации. Конструкции кристаллизаторов.

2.7 Электрохимические методы очистки сточных вод

Физико-химические основы электрохимических методов. Сущность методов. Примеры реализации метода для очистки от ионов тяжелых металлов, цианидов. Электрохимические методы переработки высококонцентрированных сточных вод. Устройства электролизаторов.

Электрохимическое окисление и восстановление, электродиализ.

2.8 Термические методы очистки сточных вод

Обезвреживание минерализованных сточных вод. Устройство скрубберов, выпарных установок, установок вымораживания. Сущность кристаллогидратного процесса, его достоинства и недостатки.

2.9 Биологическая очистка сточных вод

Сущность метода использования микроорганизмов для очистки сточных вод. Структура и ступени процесса биологического окисления. Виды бактерий и микроорганизмов, применяемых в процессах биологической очистки. Активный ил.

Аэротенки. Схемы очистки сточных вод в аэротенках.

Биофильтры. Общие сведения о биофильтрах и их классификация. Конструктивные схемы биофильтров.

Биологические пруды. Схемы биологических прудов. Аэрируемые биопруды с механической и естественной аэрацией.

2.10 Особенности применения методов очистки воды в системах водоподготовки природных вод для технического и хозяйственно- бытового назначения

Предварительная подготовка воды методами осветления, коагулирования, фильтрования. Обеззараживание воды, окислителями и сорбентами. Дезодорация воды. Технологические схемы водоочистных станций хозяйственно-питьевого назначения.

3 Системы защиты атмосферы

3.1 Правовая охрана атмосферного воздуха

Законодательство об охране атмосферного воздуха. Государственный контроль за охраной атмосферного воздуха.

3.2 Источники загрязнения атмосферы.

Классификация источников загрязнений. Выбросы, их состав, свойства и характеристики. Нормирование выбросов. Пути устранения загрязнений атмосферного воздуха.

3.3 Классификация методов и аппаратов защиты атмосферы и их основные характеристики

Аппараты сухого и мокрого типов, классификация методов и аппаратов улавливания газовых примесей. Эффективность очистки, аэродинамическое сопротивление, эксплуатационные и энергетические показатели.

3.3 Методы и средства очистки выбросов от пыли и аэрозолей

Очистка газов в пылеосадительных камерах и аппаратах сухой инерционной очистки. Теоретические основы отделения пыли в гравитационном и инерционном полях. Пылеосадительные камеры. Простейшие инерционные пылеуловители. Жалюзийные пылеуловители. Центробежные пылеуловители. Циклоны. Вихревые пылеуловители. Ротационные пылеуловители. Теория и расчет.

Фильтрование аэрозолей. Механизм и теория процесса. Типы фильтров и их расчет. Тканевые фильтры. Волокнистые фильтры. Зернистые фильтры. Воздушные фильтры. Фильтры-туманоуловители.

Очистка газов в пылеуловителях мокрого типа. Физические основы и теория метода. Типы, конструкции и методы расчета пылеуловителей мокрого типа. Полые скрубберы. Скрубберы Вентури. Динамические, насадочные, тарельчатые газопромыватели. Системы водоснабжения и эксплуатации аппаратов мокрой очистки газов.

Электрическая очистка газов. Механизм, физические и теоретические основы электрической очистки газов. Типы и конструкции электрофильтров и их эксплуатация.

Методы и средства очистки выбросов от газообразных примесей. Абсорбционные методы очистки газов. Механизм и теория процесса физической абсорбции. Абсорбционные аппараты и установки.

Адсорбционные методы очистки газов. Физический механизм процесса адсорбции. Типы и характеристики адсорбентов. Типы и конструкции адсорберов. Десорбция. Адсорбционные системы и установки.

Ионообменная очистка газов. Механизм и теоретические основы очистки. Конструкции ионообменных аппаратов.

Физико-химическая очистка газов. Очистка выбросов от оксидов азота. Очистка газов от оксидов серы.

Термический метод очистки газов (дожигание газов). Химия процессов горения. Конструкции дожигателей и системы дожигания.

3.4 Вспомогательное оборудование систем пылегазоочистки.

Газоходы и их расчет. Запорно-регулирующая аппаратура. Устройства выгрузки золы и пыли. Охлаждение отходящих газов. Конструкции теплообменных аппаратов.

4 Обезвреживание, переработка и захоронение отходов

4.1 Малоотходные технологии

Концепция малоотходных технологий. Основные принципы малоотходных технологий. Виды отходов. Критерии количественной оценки уровня безотходности производства.

4.2 Количественные и качественные характеристики отходов

Классификация промышленных отходов. Сбор, учет и прогнозирование отходов производства и потребления. Расчет количества промышленных отходов. Методика определения класса опасности отходов на основе системы параметров экологической безопасности. Федеральный классификационный каталог отходов.

4.3 Практика обращения с отходами

Организация сбора бытовых и промышленных отходов. Технический паспорт отхода. Организация транспортирования токсичных отходов на полигоны. Грузы опасные, их классификация и маркировка.

4.4 Полигоны по обезвреживанию и захоронению отходов

Полигоны для твердых бытовых отходов. Проектирование полигона. Эксплуатация полигона. Контроль соблюдения требований экологической безопасности.

Полигоны токсичных промышленных отходов. Размещение полигона. Планировочные и конструктивные требования. Расчет мощности полигона. Захоронение токсичных отходов. Санитарно-защитные зоны полигонов и контроль за состоянием окружающей среды.

4.5 Обезвреживание отходов

Методы утилизации и обезвреживания отходов. Сжигание отходов, пиролиз и газификация, сушка. Термические методы обезвреживания. Механическая обработка твердых отходов.

Технологии обработки и утилизации пластмасс, резины, картона, бумаги, стеклобоя и стекловолокна. Утилизация шлаков, золы и горелой земли. Вторичное использование металлов и сплавов. Обработка легковоспламеняющихся жидкостей, лакокрасочных, жиросодержащих отходов.

Экологические проблемы использования ртутьсодержащих ламп.

Установки демеркуризации.

Переработка отходов автотранспортных средств. Технологии переработки и регенерации отработанных масел.

Регенерация отработанных растворов в гальванооргтехнике. Регенерация растворов обезжиривания и мойки.

Эффекты использования вторичного сырья: сокращение загрязнения воздуха, воды, почвы; экономия энергии, воды, первичных природных ресурсов.