Очистка сточных вод - Дипломная работа

Организм человека на 70-80 % состоит из воды, это можно сказать и о животном и растительном мире. В повседневной жизни человека вода используется для питья, приготовления пищи, удовлетворение санитарно-гигиенических нужд. Вода необходимая для обеспечения хода многих технологических процессов, выращивания сельскохозяйственной продукции и переработки ее на продукты потребления, а также для разных областей промышленности, где она используется как сырье, реагент, теплоноситель, промывное средство и т.п. Общие затраты воды в быту, сельском хозяйстве и промышленности, например, в Соединенных Штатах Америки достигают 7000 л через сутки на душу населения.Водные ресурсы Украины пока что превышают настоящий уровень водопотребления, тем не менее, уже сегодня во многих южных районах страны ощутимый значительный дефицит воды. Поэтому все большего значения приобретает проблема умного, рационального использования пресной воды и особенно очищение всевозрастающих объемов сточных вод, а также одновременная организация замкнутых систем обратного водопотребления в промышленности, сельском и коммунальном хозяйстве. Вследствие проведения работ относительно защиты водных объектов от загрязнения и рационального использования воды в народном хозяйстве страны в течение последние лет созданы и освоено новые высокоэффективные технологические процессы и конструкции сооружений, оборудование и реагенты для очищения сточных вод. Следует еще экономнее и рациональнее использовать пресную воду, внедрять еще эффективные оросительные системы. вода сточный мембранный Во время разработки технологии очищения сточных вод следует стремиться к организации комплексной переработки загрязненных вод с использованием не только очищенной воды, а и продуктов водоочистки.Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические, 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. Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества.Для осуществления этих процессов давно используют такие способы, как перегонку и ректификацию, абсорбцию и адсорбцию, экстракцию и ряд других физико-химических, химических, физических и механических методов. Это уникальное свойство полупроницаемых мембран пропускать одни вещества и задерживать другие (причем этот процесс происходит с низкими энергетическими затратами) давно привлекало исследователей с целью ее использования для решения технологических проблем, в том числе и для очищения воды от разных видов растворимых и нерастворимых примесей. К основным мембранным процессам, которые ныне успешно используются для разделения жидкостных систем, в том числе и очищение вод, относятся: обратный осмос, нанофильтрование, ультрафильтрование, микрофильтрование, диализ, первапорация, мембранная дистилляция, электродиализ и др. Вследствие полупроницаемости мембраны раствор, который проходит сквозь нее, обогащается на один из компонентов (как правило, растворителем - водой). Вместе с тем, используя тот или другой мембранный процесс, можно получить в растворе над мембраной концентрат без примесей веществ, способных проникать сквозь мембрану.Мембраны классифицируют за пятью классификационными признаками. За природой материала, из которого изготовлена мембрана: полимерные, неполимерные (неорганические). Асимметрические анизотропные мембраны также характеризуются увеличением диаметра пор от рабочей к поверхности, но в этом случае четко различаются пласты мембраны, в границах которых поры приблизительно одинаковые и заметно отличаются за размером от пор в пластах, размещенных выше и ниже от них. За способом получения и состоянием: сухие, мокрые (отекшие в растворителе) полимерные, трековые, жидкие (без подкладки и на подкладке), динамические, мембраны с жесткой структурой, которые получают методом нанесения, напыления, осаждения, просачивания, спекания. Эти мембраны с порами 0,3-0,5 нм характеризуются большой скоростью пропускания воды, отделяют соли и другие вещества, имеют высокою степень набухания.Для водных растворов электролитов проницаемость [G, л/(м 2 ч)] растворителя через мембрану можно определить по выражению Наряду с проницаемостью большое значение имеет селективность мембраны (,%), определяющая эффективность очистки сточной воды Однако, начиная с некоторого давления, проницаемость мембран снижается вследствие уплотнения полимерного материала мембраны. Селективность мембран

Содержание

Введение

1. Актуальность очистки сточных вод

2. Методы очистки сточных вод

3. Мембранные методы

3.1 Содержание мембранных методов и области их применения

3.2 Мембраны. Классификация мембран

3.3 Влияние различных факторов на мембранные процессы разделения

3.4 Обратный осмос

3.5 Ультрафильтрация

3.6 Электродиализ

3.7 Контактная мембранная дистилляция

3.8 Первапорационное разделение

4. Очищение сточных вод от органических, коллоидных веществ, полимеров и микроорганизмов

5. Очищение сточных вод от ионно- и молекулярно-растворимых веществ

Вода - одно из наибольших богатств в жизни человека. Она широко применяется в разных областях жизнедеятельности. Организм человека на 70-80 % состоит из воды, это можно сказать и о животном и растительном мире. В повседневной жизни человека вода используется для питья, приготовления пищи, удовлетворение санитарно-гигиенических нужд. Вода необходимая для обеспечения хода многих технологических процессов, выращивания сельскохозяйственной продукции и переработки ее на продукты потребления, а также для разных областей промышленности, где она используется как сырье, реагент, теплоноситель, промывное средство и т.п. Общие затраты воды в быту, сельском хозяйстве и промышленности, например, в Соединенных Штатах Америки достигают 7000 л через сутки на душу населения. Вместе с тем запасы доступной пресной воды на планете на душу населения представляют всего 5-6 тыс. м 3. Сток рек является небольшой частицей этого объема.

Приведенные цифры беспрекословно свидетельствуют о том, что запасы пресной воды на планете чрезвычайно ограничены и уже сегодня во многих районах земного шара ощутимый ее дефицит. В связи с неустанным ростом объемов хозяйственной деятельности человека, а итак, и потребления пресной воды возрастает также сбрасывание загрязненной воды, а дефицит пресной воды увеличивается еще большей мерой.

Сегодня вода в природе уже не успевает самоочищаться, как это было еще 50- 100 лет тому. Это привело к чрезмерному загрязнению многих естественных водоемов, рек и озер, воду которых без предыдущего очищения использовать для хозяйственных целей нельзя. Много рек фактически превратилось на сточные канавы.