Очистка сточных вод

В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно- бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.

Оч

истка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода)

Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические и термические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей. Практическое применение находят способы электрохимической очистки стоков, содержащие стоки металлов, кислот и щелочей, которые позволяют одновременно с очисткой извлекать и использовать основную массу ценных продуктов.

Электрохимическая обработка является разновидностью физико-химического метода. Процесс электрохимической очистки сточных вод происходит под действием электрического тока с использованием растворимых и нерастворимых электродов. В качестве растворимых используют алюминиевые, железные и другие электроды, ионы которых, выходя в раствор при электролизе, обладают хорошими коагулирующими свойствами.

На растворимых электродах происходит ионизация металла с переходом в раствор его ионов

(Mе - nе = Men+ ),

которые гидролизуясь, образуют

(Men+ + nH2O = Me(OH)n + nH+)

гидрооксиды металлов, являющиеся хорошими коагулянтами загрязнений и адсорбентами для уже коагулированных частиц. При электролизе происходит разложение воды с подщелачиванием обрабатываемой жидкости у катода

(2H2O + 2e = H2 + 2OH-)

и подкислением у анода

(H2O - 2e = 1/2 O2 + 2H+)

Кроме того, при прохождении жидкости между электродами под воздействием электрического поля происходит нейтрализация заряда загрязняющих частиц с последующей их коагуляцией. Одновременно пузырьки газа, который образовался при электролизе, осуществляют флотацию загрязнений. Процессы, происходящие при электрохимической очистке, представлены на рисунке 1.

Рис. 1 - Схема технологического процесса электрохимической обработки сточных вод на установках ЭОС

В качестве нерастворимых электродов используют электроды из графита, магнетита (МТА), металл-оксидный анод (МОА), платина-титановый анод (ПТА), оксидно-рутений-титановый анод (ОРТА), аноды из пиррографита или стеклоуглерода.

На нерастворимых электродах, кроме процесса электрохимической флотации загрязнений, при рН = 8,9 происходит процесс электрохимической деструкции загрязнений на катоде и на аноде. При этом обеззараживание сточных вод происходит ионами гипохлорита, которые образуются на аноде (при наличии в сточных водах хлоридов), или полученной при электрохимических процессах перекисью водорода и озоном. Способ термической очистки сточных вод заключается в полном окислении при высокой температуре загрязняющих веществ с получением нетоксичных продуктов сгорания и твердого остатка.Возможны различные варианты применения термического способа, начиная от полного уничтожения стоков или загрязненного ила с небольшим количеством твердого остатка и до значительного уменьшения их, после чего концентрированные растворы можно либо захоронить в отвалах, либо использовать для получения ценных продуктов. Но в любом варианте термическая очистка исключает загрязнения стоками водоемов, это является ее большим достоинством. При термической очистке используется оборудование: выпарные аппараты, распылительные сушилки, аппараты для получения твердого продукта и др.Обычно применяют многокорпусные выпарные установки, состоящие из ряда последовательно установленных выпарных аппаратов; аппараты с погруженными горелками в производствах синтетических смол; печи с псевжосжиженным слоем, установки термического обезвреживания и обессоливания, установки огневой очистки стоков камерного и шахтного типа, установки «мокрого сжигания» и ряд других огневых установок. В процессе упаривания достигается 30-ти кратное выделение сухого вещества, что соответствует 300-400г/л.

2. Провести сравнительный анализ ветроэнергетики и гелиоэнергетики

Основной целью энергетической политики Республики Беларусь на период до 2015 г. является определение путей и формирование механизмов оптимального развития и функционирования отраслей топливно-энергетического комплекса, надежное и эффективное энергообеспечение всех отраслей экономики, создание условий для производства конкурентоспособной продукции, достижение стандартов уровня жизни населения аналогичного высокоразвитым европейским государствам.

Ветроэнергетические ресурсы. Ветер представляет собой движение воздушных масс земной атмосферы; вызванное перепадом температур в атмосфере из-за неравномерного нагрева земной поверхности Солнцем.

Устройства, преобразующие энергию ветра в полезные виды энергии (механическую, электрическую или тепловую), называются ветроэнергетическими установками (ВЭУ), или ветроустановками.

Энергия ветра на земном шаре оценивается в 175— 219 тыс.ТВт*ч в год. Это примерно в 2,7 раза больше суммарного расхода энергии на планете. Постоянные воздушные течения к экватору со стороны северного и южного полушарий образуют систему пассатов. Существуют периодические движения воздуха с моря на сушу и обратно в течение суток (бризы) и года (муссоны) Полезно может быть использовано лишь 5% указанной величины энергии ветра. Используется же значительно меньше. Выявим причины этого и перспективы развития ветроэнергетики.

Наиболее эффективный способ использования энергии ветра — производство электроэнергии. В ветроэнергетической установке (ВЭУ) кинетическая энергия движения воздуха превращается в энергию вращения ротора генератора, который вырабатывает электроэнергию. Выходная мощность установки пропорциональна площади лопастей ветрового ротора и скорости ветра в кубе. Поэтому ВЭУ большой мощности оказываются крупногабаритными, ведь скорость ветра в среднем бывает небольшой. Для защиты от разрушения сильными случайными порывами ветра установки проектируются со значительным запасом прочности. Трудности в использовании ВЭУ связаны с непостоянством скорости ветра. Приходится управлять часто той вращения ветроколеса и согласовывать ее с частотой вращения электрогенератора. Кроме того, в периоды безветрия электроэнергия не производится. Для исключения перерывов в электроснабжении, ВЭУ должны иметь аккумуляторы энергии. Крупномасштабное применение ВЭУ в каком-то одном районе может вызвать значительные климатические изменения, испортить ландшафт. ВЭУ создают шум и электромагнитные помехи.

 Скачать реферат