Министерство образования Российской Федерации

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

А.Г.Ветошкин

ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ ГИДРОСФЕРЫ

Учебное пособие

Пенза 2004

УДК 628.5

ББК 20.1

Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты гидросферы. Учебное пособие. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. - с.: ил., библиогр.

Рассмотрены основы процессов и аппаратов технологии и оборудования для защиты гидросферы от жидкостных сбросов с использованием различных методов и способов: механических, химических, физико-химических, биологических.

Приведены основные конструкции аппаратов, установок и сооружений для очистки сточных вод от взвешенных и растворенных примесей. Даны методики расчета применяемых в очистке сточных вод аппаратов, основных технологических и конструктивных параметров отстойников, фильтров, флотаторов, адсорберов, электролизеров, экстракторов, ректификационных установок, аэротенков и биофильтров.

Учебное пособие подготовлено на кафедре «Экология и безопасность жизнедеятельности» Пензенского государственного университета. Оно предназначено для студентов, обучающихся по специальности 280202 «Инженерная защита окружающей среды», и может быть использовано в качестве основной учебной литературы при изучении и курсовом проектировании по дисциплине «Процессы и аппараты защиты окружающей среды», а также при дипломном проектировании по специальности 280202 и в качестве дополнительной учебной литературы при изучении дисциплины «Экология» студентами инженерных специальностей.

Рецензенты:

Кафедра «Инженерная экология» Пензенского государственного университета архитектуры и строительства, зав. кафедрой В.С.Демьянова, д.т.н., профессор.

Кандидат технических наук, профессор, академик МАНЭБ В.В.Арбузов (Пензенский филиал Международного независимого эколого-политологического университета).

Издательство Пензенского государственного университета

А.Г.Ветошкин

Введение.

Глава 1. Методы очистки сточных вод.

1.1.Источники загрязнения гидросферы.

1.2. Свойства сточных вод.

1.3. Необходимая степень очистки сточных вод.

1.4. Методы и способы очистки сточных вод от примесей.

Глава 2. Процессы и аппараты механической очистки сточных вод.

2.1. Сооружения первичной обработки сточных вод.

2.1.1. Усреднители.

2.1.2. Решетки.

2.2. Аппараты для осаждения примесей из сточных вод.

2.2.1. Песколовки.

2.2.2. Отстойники.

2.2.3. Гидроциклоны.

2.2.4. Центрифуги.

2.2.5. Жидкостные сепараторы.

2.3. Фильтрационные установки.

2.3.1. Барабанные сетки и микрофильтры.

2.3.2. Зернистые фильтры.

2.3.3. Фильтры с полимерной загрузкой.

2.3.4. Электромагнитные фильтры.

2.3.5. Расчет фильтров.

Глава 3. Установки и аппараты для физико-химической очистки сточных вод.

3.1. Установки для коагулирования и флокулирования примесей сточных вод.

3.2. Флотационные установки.

3.3. Экстракционные аппараты и установки.

3.4. Сорбционные и ионообменные установки.

3.6. Установки для электрохимической очистки сточных вод.

3.7. Мембранные аппараты для очистки сточных вод.

3.8. Ректификационные установки для очистки сточных вод.

Глава 4. Аппараты для химической очистки сточных вод.

4.1. Установки для нейтрализации.

4.2. Аппараты для окисления примесей сточных вод.

Глава 5. Процессы и аппараты для биологической очистки сточных вод.

5.1. Сооружения и аппараты для биологической очистки сточных вод

в искусственных условиях.

5.1.1. Аэротенки.

5.1.2. Окситенки.

5.1.3. Биофильтры.

5.2. Сооружения биологической очистки сточных вод

в естественных условиях.

Глава 6. Процессы и аппараты для глубокой очистки (доочистки) сточных вод.

6.1. Глубокая очистка сточных вод на фильтрах с зернистой и плавающей

загрузками.

6.2. Удаление растворенных веществ методом сорбции.

6.3. Биологическая денитрификация.

6.4. Установки для обеззараживания сточных вод.

6.5. Устройства для насыщения кислородом очищенных сточных вод.

6.5. Схемы сооружений глубокой очистки.

Библиографический список.

Введение.

Вода играет решающую роль во многих процессах, протекающих в природе, и в обеспечении жизнедеятельности человека. В промышленности воду используют как сырье и источник энергии, как хладоагент, растворитель экстрагент, для транспортирования сырья и материалов.

Бурное развитие промышленности вызывает необходимость в предотвращении отрицательного воздействия производственных сточных вод на водоемы. Многие современные технологические процессы связаны со сбросом сточных вод в водные объекты.

В связи с чрезвычайным разнообразием состава, свойств и расходов сточных вод промышленных предприятий необходимо применение специфических методов, а также сооружений по их локальной, предварительной и полной очистке.

В составе инженерных коммуникаций каждого промышленного предприятия имеется комплекс канализационных сетей и сооружений, с помощью которых осуществляется отведение с территории предприятия отработанных вод (дальнейшее использование которых либо невозможно по техническим условиям, либо нецелесообразно по технико-экономическим показателям), а также сооружений по предварительной обработке сточных вод и извлечению из них ценных веществ и примесей.

Одним из основных направлений научно-технического прогресса является создание малоотходных и безотходных технологических процессов. В об­ласти очистки сточных вод таким направлением является разработка канализационных систем с минимальным сбросом сточных вод в водоем или без сброса — бессточных систем.

Наиболее рациональный способ сокращения объема сточных вод - это создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения, исключающий сброс воды в водоемы. При таком водоснабжении предусматривается необходимая очистка сточной воды, охлаждение оборотной воды, обработка и повторное использование сточной воды.

Создание замкнутых систем технического водоснабжения с извлечением ценных компонентов в первую очередь предусматривается при строительстве новых и реконструкции действующих предприятий. Переход на бессточные системы, канализации или системы с минимальным сбросом сточных вод может быть осуществлен путем многократного использования отработанных вод и замены водяного охлаждения на воздушное. При переводе ряда отраслей промышленности на безводные технологические процессы исключается образование сточных вод.