ОХРАНА ГИДРОСФЕРЫ
Поверхностные воды защищают от засорения, загрязнения и истощения. Для зашиты от засорения предотвращают попадание в поверхностные водоемы и реки различных твердых отходов и других предметов. Для защиты от истощения контролируют минимально допустимые стоки вод. Для защиты от загрязнения применяют следующие мероприятия:
- ? развитие безотходных и безводных технологий и оборотного водоснабжения;
- ? очистка сточных вод (промышленных, коммунально-бытовых идр.);
- ? закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты (подземное захоронение);
- ? очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.
Безотходные и безводные технологии и оборотное водоснабжение. Главный загрязнитель поверхностных вод - сточные воды. Наиболее действенным способом защиты поверхностных вод от загрязнения сточными водами являются безводные и безотходные технологии. На начальном этапе создается оборотное водоснабжение. В его систему включают ряд очистных сооружений и установок, что создает замкнутый цикл использования сточных вод, которые при таком способе все время находятся в обороте и не попадают в поверхностные водоемы.
Очистка сточных вод. Существуют различные способы очистки сточных вод: механический, физико-химический, химический, биологический и термический. В зависимости от вида сточных вод их очистка может производиться каким-либо одним или комбинированными способами, с обработкой осадка (или избыточной биомассы) и обеззараживанием сточных вод перед сбросом их в водоем.
Механическая очистка основана на процеживании, отстаивании и фильтровании. При этом из сточных вод удаляются нерастворимые механические примеси: песок, глинистые частицы, окалина идр. Физико-химическая очистка предполагает коагуляцию, сорбцию, флотацию, экстракцию и другие методы. Из сточных вод удаляются тонкодисперсные взвешенные частицы, минеральные и органические вещества. Химическая очистка основана на процессах нейтрализации, окисления, озонирования, хлорирования. Сточные воды очищаются от токсичных веществ и микроорганизмов. Биологическая (биохимическая) очистка основана на способности микроорганизмов использовать для своего питания многие органические и неорганические соединения из сточных вод (сероводород, аммиак, нитриты и т.д.). К термическим методам прибегают при очистке промышленных сточных вод, содержащих главным образом высокотоксичные органические компоненты, разрушающиеся при высоких температурах.
При всех методах очистки сточных вод необходима обработка и утилизация образующихся шламов и осадков (особенно при очистке токсичных промстоков). С этой целью их складируют на специальных полигонах, обрабатывают в биологических сооружениях, перерабатывают с помощью растений (гиацинты, тростник и др.) или сжигают в специальных печах.
Закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты (подземное захоронение) осуществляется через систему поглощающих скважин. При этом способе отпадает необходимость в дорогостоящей очистке и обезвреживании сточных вод и в сооружении очистных сооружений.
Агролесомелиорация и гидротехнические мероприятия защищают поверхностные воды от загрязнения и засорения. Они предотвращают эвтрофикацию озер, водохранилищ и малых рек, возникновение эрозии, оползней, обрушение берегов, уменьшают загрязненный поверхностный сток.
Водоохранные зоны защищают поверхностные воды от загрязнения, засорения и истощения. Они создаются на всех водных объектах. Их ширина на реках составляет от 0,1 до 1,5-2,0 км, включая пойму реки, террасы и береговой склон. В пределах этих зон запрещается распашка земель, выпас скота, применение пестицидов и удобрений, строительные работы и др.
Подземные воды охраняют от загрязнения и истощения. Для защиты от истощения применяют:
- ? регулирование режима водозабора подземных вод;
- ? рациональное размещение водозаборов по площади;
- ? определение величины эксплуатационных запасов как предела их рационального использования;
- ? введение кранового режима эксплуатации самоизливающихся артезианских скважин и др.
Для защиты подземных вод от загрязнения применяют две группы мероприятий: профилактические и специальные.
Профилактические мероприятия направлены на предупреждение загрязнения. Они предусматривают устройство зон санитарной охраны (ЗСО) - территорий вокруг источников централизованного питьевого водоснабжения, создаваемых для исключения возможности загрязнения подземных вод.
Специальные мероприятия направлены на локализацию или ликвидацию очага загрязнения. Они предусматривают изоляцию источников загрязнения от остальной части водоносного горизонта (завесы, противофильтрационные стенки), а также на перехват загрязненных подземных вод с помощью дренажа. Для ликвидации локальных очагов загрязнения ведут длительные откачки загрязненных подземных вод.
Основами водного законодательства запрещены проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию предприятий, не обеспеченных водоочистными устройствами. Сброс отработанных вод допускается только с разрешения органов, контролирующих качество воды.
Контрольные вопросы и задания
- 1. В чем состоят основные антропогенные воздействия на гидросферу?
- 2. Что называют загрязнением вод?
- 3. Чем вызвано естественное и антропогенное загрязнение вод?
- 4. Охарактеризуйте основные виды загрязнения вод.
- 5. Охарактеризуйте экологические последствия загрязнения пресноводных и морских экосистем.
- 6. Осветите причины, негативные последствия и пути предотвращения развития эвтрофикации и цветения вод, «красных приливов».
- 7. Охарактеризуйте экологические последствия истощения подземных и поверхностных вод.
- 8. Охарактеризуйте основные мероприятия, направленные на защиту гидросферы.
МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАКЗЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
КИЕВСКАЯ ОСНОВНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА
«ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ОХРАНА ГИДРОСФЕРЫ»
Методическая разработка
Учитель географии
Тема: Загрязнение и охрана ГИДРОСФЕРЫ
Класс : 6
Тип урока: комбинированный, конструирование способа действия на ФГОС.
Планируемые результаты : выявить источники загрязнения гидросферы, а также меры по охране гидросферы, работать в паре, излагать свою точку зрения, создать коллективный мини проект.
Предметные результаты обучения: знать географическую номенклатуру по теме объекты гидросферы, географические объекты.
Метапредметные результаты обучения: умение организовать свою деятельность, определять цели урока, умения работать в коллективе, высказывать свои суждения, делать выводы.
Универсальные учебные действия:
Личностные: выявление причинно-следственных связей, высказывать суждения.
Регулятивные: оценивать работу одноклассников, работать в соответствии с поставленными целями, сравнивать полученные результаты с ожидаемыми.
Коммуникативные: умение общаться и взаимодействовать с друг другом.
Познавательные: проявление учебно-познавательного процесса к географической науке.
Цель урока:
Расширить и углубить знания о значении, загрязнении гидросферы, а также выявить последствия загрязнения гидросферы и меры по охране водной оболочки Земли.
Задачи:
Образовательные:
1. Выявить взаимосвязи вода-человек.
2. Показать последствия воздействия человека на гидросферу.
3. Создать условия для навыков проектной деятельности.
Воспитательные:
1. Познакомиться с источниками загрязнения гидросферы, выявить пути решения источников загрязнения гидросферы.
Развивающие:
1. Способствовать формирование и развитие экологических качеств личности.
2. Развитие интереса учащихся к глобальным проблемам современности.
План урока:
1. Организационный момент.
2. Работа над пройденным материалом.
3 Формулирование темы и цели урока.
4. Значение гидросферы.
5. Физкультминутка.
6. Работа над проектом.
Цель: выявить причины загрязнения гидросферы и меры по охране водной оболочки Земли.
Этапы проекта:
Выявление основных источников загрязнения гидросферы;
Меры по охране;
Создание агидплакатов;
7. Итог урока.
8. Рефлексия.
9. Домашнее задание.
ХОД УРОКА
1. Организационный момент.
Приветствие. Организация на урок.
2. Работа над пройденным материалом.
--- Мы с вами подошли к заключительной теме большого раздела, который называется ……….ответы детей (гидросфера).
На проверку усвоения пройденного материала я предлагаю вам провести игру «Географическое лото».
Проводиться игра
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
3 Формулирование темы и цели урока.
--- Послушайте стихотворение:
Вода-это божий источник,
Вода-это солнечный свет!
Воде задаём мы вопросы,
С водой получаем ответ.
Водой очищаем мы тело,
В воде плещет наша душа.
Когда говоришь ты с водою,
То надо шептать не спеша.
Водой умываем ребёнка,
Чтобы смылась беда.
Вода это чудо природы,
И нам без воды не прожить.
Вода-достояние народа!
Водой мы должны дорожить!!!
Ребята на основе прослушанного стихотворения скажите, о чем пойдет речь сегодня на уроке…………… ответы детей (о значении воды)
--- Послушайте еще одно стихотворение:
Речушка вдоль околицы текла.
Негромкая.
Но мы ее любили,
Ведь она для нас первою была,
И значит лучшею на свете.
Сейчас в ней всякий хлам,
И ржавь и слизь зеленая,
И хвощ болотный вылез.
Как будто люди целью задались
Убить - ее
И своего добились.
О чем еще пойдет речь сегодня на уроке ……ответы детей (о загрязнении воды)
Давайте сформулируем тему урока ……ответы детей (значение и загрязнении гид-ры)
Теперь давайте сформулируем цель нашего урока…. ответы детей
4. Значение гидросферы.
--- Вода – бесценный дар природы.
Вода – одно из главных богатств на Земле.
Жизнь без воды невозможна!
Вода растекается по всей Земле огромными океанами и маленькими лужами.
Вода входит в состав всех живых организмов. Да и сами мы, больше чем на половину состоим из воды.
Вода дороже золота, утверждали бедуины всю жизнь кочевавших в песках. Они знали, что никакие богатства не спасут путника в пустыни, если иссякнет запас воды.
Ребята, каково еще значение воды……… ответы детей .
В воде мы моемся, купаемся, катаемся на санках, коньках, лыжах. Пьем. Необходима для растений, животных, птиц.
Человек может прожить без воды всего несколько дней.
Вот она какая вода!
Воду используют для отраслей хозяйства, как транспортные пути, для отдыха, рыболовства.
- бытовой мусор
- нефть
- вырубка лесов вдоль водоемов
Ребята а к чему может привести загрязнение гидросферы?
………ответы детей
1. гибель живых существ
2. истощение пресной воды
3. заболеваниям.
4. пересыхание рек и озер.
2 группа: Меры по охране.
- не мыть машины на берегах водоемов
- не захламлять мусором берега
- не кидать в водоемы мусор
3 группа: Создание агидплаката.
7. Итог урока.
--- Составление памятки:
ПАМЯТКА
1. Не загрязняйте реки и озера!
2. Бережно относиться к питьевой воде!
3. Очищать промышленные и бытовые воды!
4. Соблюдать правила транспортировки грузов!
5. Соблюдать правила отдыха на побережье водоемов!
6. Соблюдать правила по ловле рыбы!
А закончить урок я хочу такими словами:
Пусть на Земле и не умирают реки
Пусть стороной обходят их беда
Пусть чистой остается в них на веки
Студеная и чистая вода!
8. Рефлексия.
Интересно ли вам было сегодня на уроке?
Узнали вы что-нибудь важное, нужное на уроке?
Считаете ли вы, что проблема охраны воды столь важна для человека?
Какие меры по охране воды могут предпринять жители нашего поселка, чтобы сохранить воду чистой?
Я предлагаю заполнить вам лист самоконтроля.
Лист самоконтроля:
Ф. И.______________
Попробуйте определить собственные знания и умения следующим образом:
Поставьте знак + в одном из утверждений
1. «Я все понял, смогу объяснить этот материал другому»
2. «Я понял материал, могу объяснить другому, но при некоторой помощи учителя»
3. «Я понял материал частично»
4. «Я ничего не понял»
Попытайтесь объективно оценить свою работу и поставить себе оценку:
Ставлю себе________
Оценка учителя_____
9. Домашнее задание.
Заполнить таблицу «Путеводитель»
Приложение
«Географическое лото»
Вопросы для учащихся:
1. Вдающаяся в сушу часть океана, моря или озера.
2. Начало реки.
3. Река, впадающая в другую реку.
4. Искусственный водоем.
5. Величайшее море-озеро.
6. Великая река России.
8. Место где река впадает в море.
9. Самый большой океан.
11. Самое глубокое озеро мира.
13. Самый маленький океан.
14. Группа близлежащих островов.
Правила игры:
Учащиеся поочередно отвечают на вопрос и закрывают фишкой.
Используемые ресурсы
Используемые ресурсы
nsportal. ru/shkola/geografiya... копия
mirgeografii. ru/zagryaznenie... копия
do. gendocs. ru/docs/index-10370.html копия
knowledge. allbest. ru/ecology... копия
Мероприятия по охране воды от загрязнения
Охрана воды от загрязнения проводится в соответствии с СанПиН №4630-88 «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения». Установлены предельно-допустимые концентрации вредных веществ в воде.
Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения вредными веществами предусматривает комплекс мер: разработку соответствующих законодательных актов; организацию мониторинга водных объектов; охрану поверхностных и подземных вод; подготовку воды, используемой в питьевых и хозяйственных целях; государственный контроль над использованием и охраной водных ресурсов.
Главная роль в охране вод играет государственный учёт поверхностных и подземных вод, который осуществляется в целях текущего и перспективного планирования рационального использования водных ресурсов, их восстановления и охраны. Своды систематизированных данных о водных объектах, водных ресурсах, режиме, качестве и использованию вод, а также о водопользователях включается в водный кадастр . Важной и сложной проблемой является защита поверхностных вод от загрязнения .
Поверхностные воды охраняются от засорения, истощения и загрязнения. Для предупреждения засорения осуществляют мероприятия, которые исключают попадание в них мусора, твердых отходов и других предметов, отрицательно воздействующих на качество вод и условия обитания гидробионтов. Строгий контроль за минимально допустимым стоком вод, ограничение их нерационального потребления способствуют защите гидросферы от истощения.
С целью защиты поверхностных вод от загрязнения предусматривается ряд мероприятий: мониторинг водных объектов; создание водоохранных зон; развитие безотходных и безводных технологий; внедрение систем оборотного водоснабжения; очистка промышленных и бытовых сточных вод; очистка и обеззараживание поверхностных и подземных вод, используемых для питьевых целей; наличие водоохранных лесных насаждений (до 50% хвойные породы, липа, тополь).
Мероприятия технологического характера
Меры технологического характера имеют целью разработку и применение безотходных производственных технологий, максимальное осуществление утилизации различных компонентов сырья и побочных продуктов производства. На промышленных предприятиях проводится замена токсичных продуктов на менее токсичные, внедряется бессточное производство. Перед сбросом сточных вод в водоемы предусматривается устройство очистных сооружений, сбросы осуществляются в разное время суток.
Существует несколько перспективных путей снижения количества загрязненных сточных вод: разработка и внедрение безводных технологических процессов; усовершенствование существующих процессов; разработка и внедрение более совершенного оборудования; внедрение аппаратов воздушного охлаждения; повторное использование очищенных сточных вод.
Наиболее рациональный способ сокращения объема сточных вод - создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения, исключающих сброс воды в водоемы. При таком водоснабжении предусматривается необходимая очистка сточной воды, охлаждение оборотной воды, обработка и повторное использование. Применение оборотного водоснабжения позволяет в 20-50 раз уменьшить потребление природной воды. Создание замкнутых систем технического водоснабжения с извлечением данных компонентов предусматривается при строительстве новых и реконструкции старых производств.
Организация зон санитарной защиты
Важное место в охране воды от загрязнения принадлежит организации и эксплуатации зон санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого водоснабжения. Водоохранными зонами являются территории, примыкающие к акватории рек, водохранилищ и других поверхностных водных объектов. Зоны санитарной охраны устанавливаются в целях охраны водных объектов, используемых для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, а также содержащих природные лечебные ресурсы и организуются в составе трех поясов: первый пояс (строгого режима), второй (пояс ограничений для защиты от возможного микробного загрязнения), третий (пояс ограничений для защиты от возможного химического загрязнения). Границы поясов и комплекс проводимых мероприятий устанавливаются в зависимости от вида водоисточников, степени их защищенности, возможности загрязнения, особенности санитарного состояния.
Пояс строгого режима включает территорию водозабора, водоподъемные устройства, головные сооружения, водопроводящий канал. Он предназначен для защиты места водозабора и водозаборных сооружений от случайного или умышленного загрязнения или повреждения.
Первый пояс ограждается и охраняется. Границы первого пояса водопровода из водоисточника устанавливается в радиусе 30-50 м. Первый пояс водопровода из открытого проточного водоема устанавливается на расстоянии 200 м вверх по течению, 100 м вниз по течению, 100 м по прилегающему к водозабору берегу от линии уреза воды.
Пояса ограничений включают территорию, предназначенную для предупреждения загрязнения воды источников водоснабжения. Размещение на этой территории различных объектов контролируется органами санитарно-эпидемиологической службы. В пределах второго и третьего поясов ограничивается строительство, спуск сточных вод, не разрешается использование водоема в спортивных и прочих целях.
Граница второго пояса поверхностных источников на водоеме должна быть удалена по акватории во все стороны от водозабора на 3-5 км, а боковые границы должны быть расположены на расстоянии 500-1000 м от уреза воды при летне-осенней межени. Граница третьего пояса на водоеме совпадает с границей второго пояса.
Размеры второго пояса для подземных источников определяются гидродинамическими расчетами, исходя из условий, что микробное загрязнение, поступающее в водоносный пласт за пределами второго пояса, не достигает водозабора. Основным параметром, определяющим границы второго пояса, является время продвижения микробного загрязнения с потоком подземных вод к водозабору. Это время зависит от типа водозабора, гидрологических условий, степени защищенности подземных вод. Граница третьего пояса также определяется гидродинамическими расчетами с учетом времени продвижения химического загрязнения к водозабору.
Очистка бытовых сточных вод
При очистке сточных вод производится разрушение или извлечение из них вредных веществ.
Очистка бытовых сточных вод осуществляется канализацией – комплексом инженерно-технических сооружений и санитарных мероприятий, которые обеспечивают сбор, удаление, очистку, обеззараживание и обезвреживание сточных вод механическими и биологическими методами. При механической очистке сточные воды разделяют на жидкую и твердую части. Жидкая далее подвергается биологической очистке, которая может быть естественной и искусственной. Естественная биологическая очистка осуществляется на земледельческих полях орошения и фильтрации, а также в биологических прудах. Искусственная биологическая очистка проводится на специальных сооружениях (биофильтрах, аэротенках). Образующийся при этом ил обрабатывают на иловых площадках или в специальных устройствах – метатенках. Биологические пруды предназначены для глубокой очистки бытовых и производственных сточных вод, предварительно прошедших очистку на локальных очистных сооружениях. Различают пруды с естественной и искусственной аэрацией. В окислительных процессах большую роль играет водная растительность, которая способствует снижению биогенных элементов и регулирует кислородный режим водоема.
В основе биологической очистки лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), который включает множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов - водорослей, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).
При суточных расходах бытовых сточных вод до 20 - 30 тыс. м 3 /сут широкое применение находят биофильтры, представляющие собой резервуар, который заполняется загрузочным материалом (гравий, керамзит, шлак). Сточная вода подается выше поверхности загрузочного материала; равномерно над ней распределяется через загрузочный материал, на поверхности которого образуется биологическая пленка (биоценоз), аналогичный активному илу в аэротенке.
Обеззараживание сточных вод , прошедших и не прошедших стадию биологической очистки, проводят газообразным хлором, хлорной известью и гипохлоритом натрия. Внедряется также обеззараживание озоном, УФ-лучами и электроимпульсным разрядом.
Место выпуска сточных вод должно быть расположено ниже его границы по течению водотока.
Очистка производственных сточных вод
Методы очистки производственных сточных вод подразделяются на механические, химические, физико-химические и биологические.
Для механической очистки применяются решетки, на которых задерживаются грубые примеси размером больше 5 мм; сита, задерживающие примеси размером до 5 мм; песколовки, служащие для задержания минеральных загрязнений; жироловки, маслоловушки, нефтеловушки, смолоуловители для улавливания соответствующих загрязнений, более легких, чем вода; отстойники для осаждения взвешенных веществ с удельным весом больше единицы.
При механической очистке из производственных сточных вод путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляется до 90 % нерастворимых механических примесей различного характера (песок, глинистые частицы, окалина и другие), а из бытовых - до 60 %.
В целях очистки сточных вод от нефтепродуктов также широко применяется метод отстаивания, который в данном случае основан на способности самопроизвольного разделения воды и нефтепродуктом
Частицы последних под действием сил поверхностного натяжения приобретают сферическую форму, и их размеры находятся в диапазоне от 2 до 3х10 2 мкм. В основе процесса отстаивания лежит принцип выделения нефтепродуктов под действием разности плотностей воды и частиц масла. Содержание нефтепродуктов в стоках находится в широких пределах и составляет в среднем 100 мг/дм 3 .
Выделение нефтепродуктов производится в нефтеловушках. Грязная вода подается в приемную камеру и, пройдя под перегородкой, попадает в отстойную камеру, где и происходит процесс разделения воды и нефтепродуктов. Очищенная вода выводится из нефтеловушки, а нефтепродукты образуют пленку на поверхности воды и удаляются специальным устройством. Подобным образом устроены жироловушки, маслоловушки и смололовушки, использующие принцип разности плотности воды и загрязнений, более легких (например, масло), чем вода.
Основными приемами химических методов являются нейтрализация, окисление и восстановление. Они могут применяться как самостоятельно, так и в сочетании с другими.
В целях нейтрализации кислых вод применяют щелочные реагенты: известь СаО, гашеную известь Са(ОН) 2 , кальцинированную соду Na 2 CO 3 , каустическую соду NaOH, аммиачную воду, а также фильтрование через нейтрализующие материалы (известняк, доломит, магнезит, мел).
Для нейтрализации щелочных вод наиболее часто применяются кислоты: серная, соляная, азотная, реже уксусная. Возможно использование для этих целей также дымовых газов, содержащих СО 2 , SО 2 , NO X .
Сточные воды, содержащие окисленные переменновалентные элементы (Cr 6+ , Cl - , C1 5+ , N 3+ , N 5+ и др.), обезвреживаются в две ступени. На первой элементы, находящиеся в высшей (или высокой) степени окисления, восстанавливаются до низшей (или промежуточной) валентности, при которой данный элемент на второй ступени очистки может быть выделен из жидкой фазы в виде осадка, газа или переведен в малотоксичную форму.
К физико-химическим методам относятся коагуляция, флокуляция, флотация, сорбция, адсорбция, экстракция, ионный обмен.
Коагуляция – процесс укрупнения коллоидных частиц в жидкости за счет электростатических сил межмолекулярного взаимодействия. Коагуляция не только приводит к слипанию частиц, но и нарушает агрегативную устойчивость полидисперсной системы, в результате чего происходит разделение твердой и жидкой фаз.
Флотацией называется процесс выделения из воды в пенный слой взвешенных и эмульгированных загрязнений в результате прилипания к пузырькам газа, подаваемого снизу в очищаемой жидкости.
Сорбция представляет собой метод глубокой очистки производственных сточных вод от растворенных органических и некоторых неорганических загрязнений. В процессах водообработки она может применяться как самостоятельно, так и в сочетании с другими биологическими, химическими методами. Сорбция позволяет не только выделить и сконцентрировать загрязнения, но и утилизировать их в технологическом процессе, а очищенные воды использовать в оборотном водоснабжении.
Механизм адсорбции заключается в переходе молекулы растворенного вещества из объема жидкости на поверхность твердого сорбента под действием его силового поля. В качестве сорбентов используют различные естественные и искусственные материалы: золу, коксовую мелочь, торф, цеолиты, активные глины и др. Особенно широко для этих целей применяются активированные угли, удельная поверхность адсорбции достигает 400 - 900 м 2 /г.
Для концентрированных сточных вод, содержащих органические загрязнения, представляющие техническую ценность, эффективным методом очистки является экстракция. Она основана на смешивании двух взаимонерастворимых жидкостей (одна из которых сточная вода) и распределении в них, согласно растворимости, загрязненного вещества.
Ионный обмен - извлечение катионов и анионов из растворенных в сточных водах загрязнений при помощи ионитов, являющихся твердыми природными или искусственными материалами (например, искусственные ионообменные смолы). Извлеченные при помощи ионного обмена вещества в дальнейшем утилизируются или уничтожаются. Катиониты вступают в обмен с катионами, аниониты - с анионами.
Читайте также:
|
Для обеспечения нормального функционирования завода в основном используются существующие внеплощадочные сети и сооружения водоснабжения и канализации. Для устаревшего и пришедшего в негодность оборудования в проекте предусматривается реконструкция части сетей и замена устаревшего оборудования на новое модернизированное.
Производственное водоснабжение завода предусматривается по замкнутой оборотной системе, что позволяет резко сократить водозабор на производственное водоснабжение (техническая вода подается только на подпитку).
При проектировании ГУП «ЛПЗ» существенно изменились расходы воды и сточных вод. Так на производственное водоснабжение требуется обеспечить равномерно в течение суток 200 м 3 /ч очищенной речной воды. Изменились в сторону ужесточения требования к этой воде.
В связи с резким уменьшением забора речной воды на промводозаборе из р. Днепр значительно снизится ущерб, наносимый флоре и фауне реки.
На оголовках всасывающих трубопроводов устанавливаются новые рыбозащитные кассеты.
В проекте разработаны совершенная технология умягчения осветленной речной воды, позволяющая помимо осуществления эффективного умягчения, сброс в канализацию минимального количества концентрата после промывки и регенерации с содержанием хлоридов, сульфатов и общего солесодержания ниже ПДК для рыбохозяйственных водоемов.
Вместо хлораторной запроектировано для первичного хлорирования применение раствора гипохлорита натрия, для обработки подпиточной воды для оборотных систем ГУП «ЛПЗ» применены установки ультрафиолетового излучения НПО «ЛИТ». Применены более прогрессивные трансформаторы «сухого» типа.
Для подогрева осветленной воды до температуры 15 ° С приняты экономичные теплообменники «Альфа Лаваль Поток».
Умягчение осветленной воды запроектировано на установках обратного осмоса, позволяющих по сравнению с Н-Na катионными фильтрами свести до минимума количество концентрата после промывки и регенерации с содержанием хлоридов, сульфатов и общего солесодержания.
Концентрат от промывки и регенерации установок обратного осмоса в количестве 30 м 3 /ч, содержащий сульфаты до 100 мг/л, хлориды - до 300 мг/л и общее солесодержание - до 1000 мг/л, направляется в хозбытовую канализацию ГУП «ЛПЗ».
Вместо хлорирования принят метод обработки подпиточной воды ультрафиолетом на установках НПО «ЛИТ», г. Москва.
Принятый метод исключпет попадание хлора в атмосферу при охлаждении оборотной воды в градирнях ГУП «ЛПЗ».
Ливненакопитель для достижения высокой степени очистки поверхностного стока перегораживается железобетонной стенкой с водопропускными окнами на две секции - «грязную» и «чистую». По железобетонной стенке проектируются поворотные нефтесборные трубы, отводящие нефтяную эмульсию в колодец, из которого она периодически откачивается на утилизацию. Дно ливненакопителя засаживается рогозом (высшей водной растительностью), извлекающим из воды практически все загрязняющие вещества.
Поверхностные воды охраняют от засорения, загрязнения и истощения.
Для предупреждения от засорения принимают меры, исключающие попадание в водоемы и реки строительного мусора, твердых отходов, разработанного грунта и других предметов, негативно влияющих на качество воды, условия обитания рыб и др.
Важнейшая и очень сложная проблема – защита вод от загрязнения. С этой целью предусматривают следующие мероприятия:
· развитие безотходных и безводных технологий, внедрение систем оборотного водоснабжения, утилизация отходов;
· очистка промышленных, коммунально-бытовых и др. сточных вод;
· передача сточных вод на другие предприятия, предъявляющие менее жесткие требования к качеству воды и если, содержащиеся в ней примеси, не оказывают вредного воздействия на технологический процесс этих предприятий, а наоборот улучшают качество выпускаемой продукции (например, передача сточных вод химических предприятий на предприятия строительного производства);
· канализование и санитарная очистка городов;
· очистка поверхностного стока городских, промышленных территорий;
· создание водоохранных зон.
Методы очистки сточных вод . В виду огромного разнообразия состава сточных вод существуют различные способы их очистки: механический, физико-химический, химический, биологический и др. В зависимости от характера загрязнения и степени вредности очистка сточных вод может производиться каким-либо одним методом или комплексом методов (комбинированный способ).
При механической очистке путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляют нерастворимые механические примеси. Для этой цели используют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники различных типов. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры и др.), задерживают нефте- и жироловушками или другого вида уловителями, путем слива верхнего слоя, содержащего плавающие вещества.
Химические и физико-химические способы используют для очистки промышленных сточных вод.
При химической очистке в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, кальцинированную соду, аммиак и др.), которые взаимодействуют с загрязнителями и выпадают в осадок.
При физико-химической очистке используют методы коагуляции, сорбции, флотации и др.
Для очистки коммунально-бытовых, промышленных стоков целлюлозно-бумажных, нефтеперерабатывающих, пищевых предприятий после механической очистки используют биологический метод . Этот метод основан на способности природных микроорганизмов, использовать для своего развития, органические и некоторые неорганические соединения, содержащиеся в сточных водах. Очистку производят на искусственных сооружениях (аэротенках, метантенках, биофильтрах и др.) и в естественных условиях (поля фильтрации, поля орошения, биологические пруды и др.). При очистке сточных вод образуется осадок , который удаляют для подсушивания на иловые площадки, а потом используют как удобрение. Однако при биологической очистке коммунально-бытовых сточных вод совместно с промышленными сточными водами, которые содержат тяжелые металлы и другие вредные вещества, эти загрязнители накапливаются в осадках и использование их в качестве удобрений исключается. Возникает проблема обращения с осадками сточных вод во многих городах Украины, в том числе и в Харькове.
Важную защитную роль на любом водном объекте выполняют водоохранные зоны – это специальные зоны, устраиваемые вдоль берегов рек, озер, водохранилищ. Основное назначение – защита водных объектов от загрязнения, засорения, эрозионных наносов поверхностным стоком. Ширина водоохранных зон может составлять от 100 до 300 м и более. В пределах водоохраной зоны почва должна быть закреплена растительностью, высажены защитные лесные полосы, запрещается хозяйственная деятельность: распашка земель, выпас скота, применение ядохимикатов, удобрений, производство строительных работ, размещение складов, гаражей, животноводческих комплексов и др.
Контроль качества воды проводят для оценки возможности ее использования для хозяйственно-питьевого, культурно-бытового, рыбохозяйственного и технического назначения. Для оценки качества воды анализируют ее состав и физические свойства. Определяют температуру, запах, вкус, прозрачность, мутность, содержание растворенного кислорода, биохимическое потребление кислорода, кислотность, содержание вредных веществ, а также количество кишечных палочек в одном литре воды. Все приведенные показатели не должны превышать нормативные требования.