Головна

захист гідросфери

  1.  Continued protection 8. тривалий захист
  2.  Cовершенствование техніки. Особистий захист. Навчальна гра. (3 х 3 4 х 4)
  3.  IX. Захист віри (ГБ).
  4. " Стоп-кран "- універсальна захист від грубих маніпуляцій
  5.  Апаратна захист адрес пам'яті в системах з тегів архітектурою
  6.  Апаратна захист пам'яті і процесора
  7.  Архівація даних. Захист комп'ютера від вірусів

Виділяють хімічне, фізичне і біологічне забруднення гідросфери.

Для захисту гідросфери від скидання промислових стічних вод розробляються і впроваджуються безводні і маловодні технологічні процеси; удосконалюються діючі підприємства з метою комплексного використання всіх компонентів сировини і забезпечення дотримання ГДК і ГДС шкідливих речовин у відхідних потоках; впроваджуються апарати повітряного охолодження; використовуються локальні методи ефективного очищення і доочищення стічних вод з утилізацією води і всіх уловлених компонентів; Впроваджуються оборотні і замкнуті системи водопостачання промислових підприємств - Цей напрям (замкнуті системи) є найбільш перспективним і практично розробляється у всіх галузях промисловості. Використання стічних вод в тиках системах пов'язано з необхідністю створення ефективних локальних методів, апаратів і обладнання для глибокого очищення і доочищення промислових стоків. Скидання стічних вод з таких систем не проводиться, а свіжа вода споживається лише для покриття втрат.

Використання води в оборотних системах водопостачання

I. Властивості і класифікація вод

Воду в промисловості використовують як сировину, джерело енергії, хладоагент, розчинник, екстрагент, для транспортування сировини та матеріалів та ін.

Ресурси води.

Це запаси прісних поверхневих (річкових, озерних, болотних, льодовикових) і підземних вод будь-якої території. Загальна кількість природної води на землі - 1386 млн. Км3. Понад 97,5% - це солоні води. Кількість прісної води - 35 млн. Км3. Переважна частина прісної води важкодоступна для людей (полярні льоду, водоносні шари під землею). Обсяг споживання прісної води в світі досягає приблизно 3900 млрд. М3/ Рік. Близько 0,5 цієї кількості споживається безповоротно, а інша половина перетворюється в стічні води.

Природна вода - це вода, яка якісно і кількісно формується під впливом природних процесів при відсутності антропогенного впливу. Залежно від ступеня мінералізації (в г / л) води поділяються: на прісні - з вмістом солей менше 1, солонуваті - 1-10, солоні - 10-50 і розсоли більше 50 г / л. У свою чергу прісні води поділяються на води малої мінерализованності (до 200 мг / л), середньої (200-500 мг / л) і підвищеної (500-1000 мг / л). За переважному аніони все води діляться на гідрокарбонатні, сульфатні і хлоридні. Жорсткість природних вод обумовлюється присутністю в них солей Са і Мg і виражається концентрацією іонів Са2+ і Мg2+ в ммоль • екв / л. Розрізняють загальну, карбонатну і некарбонатную жорсткість. Загальна - це сума двох останніх, карбонатна пов'язана з присутністю у воді бікарбонатів Са і Мg, а некарбонатная - сульфатів, хлоридів, нітратів Са і Мg.

Фізичні властивості води.

Щільність чистій воді при 35?С і атмосферному тиску - 999 кг / м3. Зі збільшенням концентрації домішок щільність води зростає. Морська вода з концентрацією солей 35 кг / м3 має середню щільність 1028 кг / м3 при 0 ? С. Зміна вмісту солі на 1 кг / м3 змінює щільність на 0,8 кг / м3. В'язкість води з підвищенням температури зменшується:

 t ? С
 ? • 103, Па • с  1,797  1,523  1,301  1,138  1,007  0,895  0,800  0,723

Зі збільшенням вмісту солі в'язкість води підвищується. Поверхневий натяг ? води при 18 ?С складає 73, при 100 ?C - 52,5 мН / м. Теплоємність води при 0?С становить 4180 Дж / кг • ?С, а при 35 ?С досягає мінімуму. Теплота плавлення при переході льоду в рідкий стан становить 330 Дж / кг при нормальному атмосферному тиску і 100 ?С.

Електричні властивості води.

Питома електрична провідність води при 18 ?С дорівнює 4,9 • 10-8 См / м (4,41 • 10-8 1 / Ом • см), діелектрична постійна дорівнює 80. Наявність розчинених солей у воді збільшують її електричну провідність, яка змінюється в залежності від температури.

Оптичні властивості води.

Прозорість і каламутність води залежать від вмісту в ній механічних домішок, що знаходяться в підвішеному стані. Чим більше домішок у воді, тим більше її каламутність і менше прозорість. Прозорість визначається довжиною шляху променя, що проникає вглиб води і залежить від довжини хвилі променя.

УФО-промені проходять через воду легко, а інфрачервоні погано. Показник прозорості використовують для оцінки якості води та вмісту в ній домішок.

Забруднення води.

Призводить до погіршення якості води. Під якістю води розуміють сукупність фізичних, хімічних, біологічних та бактеріологічних показників. Забруднення надходять у водне середовище, змінюють ці показники.

Можна виділити наступні тенденції в зміні якості природних вод під впливом господарської діяльності людей:

1. зниження ph прісних вод в результаті забруднення сірчаної та азотної кислотами з атмосфери, збільшення вмісту в них сульфатів і нітратів;

2. підвищення вмісту в природних водах іонів важких металів (свинцю, кадмію, ртуті, миш'яку і цинку), а також фосфатів (?0,1 мг / л), нітратів і нітритів та ін.

3. підвищений вміст іонів Ca, Mg, Si в підземних і річкових водах, внаслідок вимивання і розчинення підкисленою дощовими водами карбонатних і ін. Гірських порід.

4. підвищення вмісту в поверхневих і підземних водах солей, (солевміст багатьох річок щороку підвищується на 30-50 мг / л і більше; з 1000 т міських відходів у грунтові води потрапляє до 8 тонн розчинних солей

5. підвищений вміст у водах органічних сполук, перш за все біологічно стійких (ПАР, пестицидів, продуктів їх розпаду та ін. Токсичних, канцерогенних і мутагенних)

6. зниження вмісту кисню в природних водах, перш за все, в результаті підвищення його витрати на окислювальні процеси, пов'язані з евтрофікацією водойм, з мінералізацією органічних сполук, а також внаслідок забруднення поверхні водойм гідрофобними речовинами і скорочення доступу кисню з атмосфери (за відсутності кисню в воді розвиваються відбудовні процеси, зокрема сульфати відновлюються до сірководню);

7. зниження прозорості води в водоймах (в забруднених водах розмножуються віруси і бактерії, збудники інфекційних захворювань)

8. потенційна небезпека забруднення вод радіоактивними ізотопами хім. елементів.

Природна вода антропогенно забруднена називається денатурированной або природно-антропогенного.

Класифікація вод за цільовим призначенням

Воду, використовують в промисловості, підрозділяють на охолоджуючу, технологічну та енергетичну. У промисловості 65-80% витрати води споживається для охолодження. Охолоджуються рідкі і газоподібні продукти в теплообмінних апаратах. В цьому випадку вона не забруднюється, а лише нагрівається. У промисловості хім. виробництва на великих хім. підприємствах споживання охолоджуючої води досягає 440 млн.м3/ Рік. Сумарна кількість Н2О, укладеної в системах охолодження на підприємствах хімічної промисловості 20 млрд.м3/ Рік.

Технологічну воду підрозділяють на средообразующую, промивають і реакційну.

1. Середовищеутворюючу використовують для розчинення і утворення пульп, при збагаченні і переробці руд, гідротранспорті продуктів і відходів виробництва

2. промивати - для промивання газоподібних (абсорбція), рідких (екстракція) і твердих продуктів і виробів

3. Реакційну - в складі реагентів, а також при азеотропной отгонке і аналогічних процесах.

Технологічна вода безпосередньо контактує з продуктами і виробами.

енергетична Н2Про споживається для отримання пари й нагрівання обладнання, приміщень, продуктів.

Схеми оборотного водопостачання

А)

 додаткова вода

 ОХ
 Б)

 В).

А). - З охолодженням води

Б). - З очищенням води

В). - З очищенням і охолодженням

П - виробництво

НС - насосна станція

ОХ - охолодження води

ОС - очищення стічної води

Найбільш перспективний шлях зменшення споживання свіжої води - це створення оборотних і замкнутих систем водопостачання (див. Схеми вище).

При оборотному водопостачанні слід передбачити необхідне очищення стічної води, обробку і повторне використання стічної води.

У схемі (А) вода є теплоносієм і в процесі використання не забруднюється, а нагрівається; перед повторним використанням її охолоджують в градирнях, ставках.

У схемі (Б) воду перед повторним використанням очищають.

У схемі (В) воду очищають і охолоджують.

У всіх випадках свіжа вода додається лише на заповнення втрат.

Застосування оборотного водопостачання дозволяє в 10-50 разів зменшити споживання природної води.

Ефективність використання води у виробництві оцінюється рядом показників:

1. процес обороту води

Рпро. = Qпро. / (Qпро. + Qн)

2. коефіцієнт використання води

Кн. = (Qн - Qсб) / Qн ? 1

3. кратність використання води

n = (Qзб. + Qн. + Qс.) / (Qс. + Qн)> 1

4. безповоротне споживання води і її втрати у виробництві (%)

Кп = [(Qн - Qсб) / (Qпро. + Qн)] * 100, де

Qпро - Кількість оборотної води, м3/ ч

Qн - Кількість води, що забирається з джерела водопостачання, м3/ ч

Qсб - Кількість води, що скидається підприємством, м3/ ч

Оборотна вода повинна відповідати певним значенням показників: карбонатної жорсткості, рН, вмісту завислих речовин і біогенних елементів, значенням ГПК (хім. Потреба в Про2), Що визначають термостабільність і інтенсивність біообростання в оборотній системі.

Оборотну воду в основному використовують в теплообмінної апаратурі для відведення надлишкового тепла. Вона багато разів нагрівається до 40-450З і охолоджується в вентильованих градирнях або бризкальних басейнах. Значна частина її втрачається в результаті бризгоунос і випаровування. Крім того, вона через несправності і нещільності теплообмінної апаратури, забруднюється до певної межі.

Для запобігання інкрустації, корозії, біологічного обростання частина оборотної води виводять із системи (продувальна вода), додаючи, свіжу воду з джерела або очищені стічні води. При русі води на поверхнях труб і теплообмінників відкладається карбонат Са по реакції:

 Са2+ + НСО3  СаСО3 + СО2 + Н2О

Розчинність карбонату Са з ростом t0 зменшується. Швидкість відкладення СаСО3 і ін. солей не повинна перевищувати 0,25 г / (м3 * Год). Основною вимогою до води на підживлення оборотних систем, є обмеження карбонатної і сульфатної жорсткості. Обмежується також вміст завислих речовин, які також відкладаються на окремих ділянках трубопроводів і теплообмінної апаратури.

При вмісті у воді розчинних солей лужних Ме і Мg відбувається корозія матеріалів теплообмінних систем, яка росте з t0 - Й. Відсутність інгібіторів вміст солей в оборотній воді не повинно перевищувати 2 кг / м3. Для запобігання біологічного обростання апаратів і споруд в оборотній воді повинно бути обмежено вміст органічних речовин і сполук біогенних елементів (азоту, фосфору), які є живильним середовищем для мікроорганізмів. Швидкість біологічних обростань теплообмінників не повинна перевищувати 0,07 г / (м3 * Год), зростання товщини шару не повинен бути> 0,05 мм на місяць.

Вимоги якості води в системі охолодження оборотного водопостачання (за довідковими даними). Необхідна кількість води для підживлення визначається з матеріального балансу оборотної системи: Qун. + Qзб. + Qор. + Qпр.п. + Qісп. = Qп.,

Qун. - Кількість води, що буря у вигляді крапель вітром на градирнях.

Qзб. - Кількість оборотної води, що скидається для «продувки»

Qор. - Втрати води з опадами при фільтруванні

Qпр.п. - Виробничі втрати води

Qісп. - Кількість води, що випаровується на градирні

Qп - Витрата живить води на компенсацію всіх втрат оборотної води в системі.

Допустимий вміст солей в живить воді визначається їх матеріального балансу по солям:

Qп. * Сп .. = (Qун. + Qзб. + Qор. + Qпр.п. ) * Зпро.,

Сп. = Спро. * (Qун. + Qзб. + Qор. + Qпр.п.) / Qп., де

Сп. - Вміст солей в живить воді

Спро. - Загальний вміст солей, що видаляється з системи з втратами води

Середні втрати води від випаровування складають близько 2,5%; крапельного виносу на градирнях - 0,3 - 0,5%; продувочний скидання приймається 6 - 10%; в середньому 8%; сума всіх інших втрат приймається 1% від обсягу оборотної води.

Питомі витрати води і кількості стічних вод для деяких виробництв наведені в довідково. даних.




 Курс лекцій з промислової екології |  Вступ. |  Основні цілі і завдання курсу промислова екологія |  Градація критеріїв промислового техногенезу |  Фактори техногенного впливу на ОС в зоні промислового освоєння території. |  Ознаки та показники антропогенного зміни природного ландшафту в регіоні освоєння. |  Особливості природних ландшафтів, |  Стійкість природно-технічних геосистем. |  Екологічна рівновага в природно - технічних геосистемах (ПТГ). |  поняття організація |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати