Укажите пути уменьшения объема и степени загрязненности сточных вод. Охарактеризуйте водооборотные циклы химических предприятий.

Сточные воды — любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.

Сточные воды могут быть классифицированы по следующим признакам:

· производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах при производстве или добыче полезных ископаемых), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации

· бытовые (хозяйственно-фекальные) сточные воды (образующиеся в жилых помещениях, а также в бытовых помещениях на производстве, например, душевые кабины, туалеты), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации

· атмосферные сточные воды (делятся на дождевые и талые, то есть образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся как правило через систему ливневой канализации

Очистка сточных вод проводится для удаления загрязняющих веществ в пределах, установленных законом. Для этого загрязняющие воду вещества пытаются перевести в нерастворимое состояние и при помощи специальной обработки придают им форму твердых тел (например, шлама), жидкостей (например, масла) или газов (например, азота). Затем при использовании хорошо известных методов обработанные сточные воды разделяют и возвращают в естественные водные пути, уже без загрязняющих веществ, которые стали нерастворимыми. Газы рассеиваются в атмосфере, тогда как жидкие и твердые остатки (шлам, масло, грязь) обычно собирают для дальнейшей переработки. Очистка может проводиться в один или несколько этапов в зависимости от характеристик сточных вод и требуемой степени очистки. В очистке сточных вод можно выделить физические (первичные), биологические (вторичные) и третичные процессы.

Очистка сточных вод - это разрушение или удаление из них определённых веществ, обеззараживание и удаление патогенных организмов.

Существует большое многообразие методов очистки, которые можно разделить на следующие основные группы по основным используемым принципам:

· механические. Они основаны на процедурах процеживания, фильтрования, отстаивания, инерционного разделения. Позволяют отделить нерастворимые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.

· химические. Применяются для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, обесцвечивание и обеззараживание. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка.

· физико-химические. При этом используются процессы коагуляции, окисления, сорбции, экстракции, электролиза, ионообменной очистки, обратного осмоса. Это высокопроизводительный способ очистки, отличающийся высокой стоимостью. Позволяет очистить сточные воды от мелко- и грубодисперсных частиц, а также растворённых соединений.

· биологические. В основе этих методов лежит использование микроорганизмов, поглощающих загрязнители сточных вод. Применяются биофильтры с тонкой бактериальной плёнкой, биологические пруды с населяющими их микроорганизмами, аэротенки с активным илом из бактерий и микроорганизмов.

Часто применяются комбинированные методы, использующие на нескольких этапах различные методы очистки. Применение того или иного метода зависит от концентрации и вредности примесей.

В зависимости от того, извлекаются ли компоненты загрязняющих веществ из сточных вод, все методы очистки можно разделить на регенеративные и деструктивные.

Организация водооборотных циклов

Основной путь уменьшения сброса в водоемы загрязненных и условно чистых водповторное их использование, т. е. организация оборотного водообеспечения.

При прямоточном водообеспечении вся забираемая из водоема вода после использования в технологическом процессе возвращается в водоем за исключением безвозвратных потерь и производстве и потерь со шламом на очистных сооружениях.

Для возвращения в производство всех отработанных вод предприятия разрабатывают замкнутые системы водообеспечения. В каждой отрасли эту задачу решают по-разному с учетом специфики производств, однако основные принципы формирования замкнутых систем водообеспечения для всех отраслей общие. Это учет технологических особенностей предприятий, имеющихся источников свежей воды и ее качества, наличия источников загрязнения и возможных потребителей отходов производства, а также климатических, рельефных и других особенностей промышленного региона в целом.

Исходя из существующего технического уровня отраслей, повторно используется 92—98% воды. В отдельных производствах этот показатель достиг 100 %, т. е. воду используют многократно без сброса загрязненных стоков в водоемы, а свежую воду добавляют в связи с естественной убылью (испарение, химическое превращение и др.). Так, на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности оборотные системы обеспечивают 91% производственных потребностей в воде. На Мажейкском, Кременчугском, Лисичанском нефтеперерабатывающих заводах использование оборотной воды приближается к 100%. Замкнутые системы на действующих предприятиях внедряют постадийно с постепенным увеличением оборотного водообеспечения.

Однако переход от частичных оборотных систем к полностью замкнутым оборотным системам связан не только с дополнительными капитальными затратами на строительство соответствующих очистных сооружений, но и с решением двух основных задач: устранение минерализации и покрытие потерь оборотной воды.

При циркуляции в системе часть воды испаряется в градирнях, с поверхности открытых прудов и очистных сооружений, при удалении шламов и осадков, теряется в результате участия в химических реакциях, подвергается различным физико-химическим воздействиям, в том числе упариванию, в результате чего в ней увеличивается концентрация солей и накипеобразующих соединений. При многократном использовании в воде накапливаются механические взвеси, различные коррозионно-агрессивные соединения и микроорганизмы. Все это вызывает интенсивное отложение накипи и коррозию конденсационно-холодильного оборудования, ухудшает теплопередачу. Из-за увеличения содержания в воде солей, в том числе солей кальция и магния, других примесей требуются вывод части воды и замена ее свежей. С этой целью осуществляют так называемую подпитку, или продувку системы. Взамен сброшенной из водоема забирают свежую воду. Покрыть потери оборотной воды можно за счет бытовых сточных вод, а также дождевых и паводковых вод после предварительной их подготовки.