Забруднення повітря

ЗАБРУДНЕННЯ ВОЗДУХА І ПОВЕРХНЕВИХ ВОД У ПРОМИСЛОВО РОЗВИНЕНИХ КАПІТАЛІСТИЧНИХ СТРАНАХ Введение.

Характер заходів, здійснюваних за захистом повітря і поверхневих вод від загрязнения.

Забруднення повітря і вод в розвинених в промисловому відношенні країнах прийняло протягом останніх 15—20 років настільки загрозливого характеру, що уряду цих країн змушені були вдаватися до серйозним заходам, спрямованим на охорону природы.

Насамперед, це правових аспектів охорони навколишнього середовища. У зараз у таких країнах, як США, Англія, ФРН, Швеція та інші, діють закони, пов’язані з охороною довкілля, зокрема повітря і воды.

У законам 1965 р. основна відповідальність за стан водних ресурсів країни покладено на міністерство внутрішніх справ у особі Федерального управління з контролю забруднення водойм (з 1970 р. — Федеральне управління з контролю якості води). Основними завданнями Федерального управління є оцінка стану водяних джерел з єдиною метою створення національної політики задля унеможливлення забруднення вод та співчуття у будівництві муніципальних очисних сооружений.

Через війну бурхливо що розвивається в промисловості й транспорту забруднення повітря на найбільших містах світу перетворилася на найгострішу проблему современности.

Порівняно нещодавно основний забруднювач повітря на містах були викиди, нині у багатьох містах таким забруднювачем став автомобільний транспорт.

Основная часть.

На металургійних заводах споруджуються сернокислотные цехи, сировиною котрим служать забруднюючі раніше небо «викидні» гази, містять сірчанокислий ангидрид.

Безвідходна технологія дає можливість по-хазяйськи розпорядитися сировиною разом із тим внести внесок у захист природи. Існуючі методи очищення промислових газів який завжди можуть забезпечити достатній рівень очищення. З іншого боку, досі немає дешевих і надійних методів очищення від сірчистого газу та окислів азоту, потрібні дослідження у тому плані проводятся.

Задля чистоти газів від газових домішок застосовується три основних процесу: абсорбція рідиною, адсорбція твердим речовиною і каталітичне перетворення шкідливих речовин у інші соединения.

Абсорбционные процеси — найпоширеніший спосіб очищення газів. Вони використовуються явища різної розчинності газів, хімічні реакції, як у абсорбционной рідини (зазвичай вода) застосовуються такі реагенти, що утворюють з улавливаемым компонентом хімічні соединения.

Адсорбционные методи очищення газів засновані на здібності мелкопористых адсорбентів (активні вугілля, силикагели, алюмогели, неолиты, пористі скла тощо. п.) вловлювати з газової фази при відповідних умовах ті чи інші шкідливі компоненты.

Основу каталітичних методів очищення чи знешкодження газів становлять передусім каталітичні перетворення шкідливих газоподібних речовин, у нешкідливі речовини, безпосередньо выбрасываемые у повітря чи використовувані у производстве.

Завдання очищення газів від пилу чи крапель у промисловості грунтується на застосуванні інерційної сепарації, мокрою очищення (промивання) газів, фільтрації через різні пористі верстви і перегородки, електричне осаждение.

Найчастіше застосовуються комбінації двох чи трьох з вище перерахованих методів очищення: спочатку здійснюється груба очищення, коли він уловлюються більші частки, потім — тонка очищення з улавливанием дрібніших частиц.

При інерційної сепарації осадження зважених твердих частинок завдяки їх інерції, виникає за зміни або швидкості аэродисперсного потоку в апаратах, званих циклонами. Ефективність осадження частинок тут то вище, що більший частинки й більше виникаючі ускорения.

Мокра очищення (промивання) газів є різновидом інерційного осадження. Промывная рідина використовується видалення частинок з газового потока.

Очищення газу від твердих чи рідких суспензій здійснюється шляхом присасывания його через той чи інший тверду пористу середу, освічену з ниток, волокон, зерен і найбільш обложеної пилу. Крім інерції, тут можуть зайняти позицію броуновская дифузія частинок, ефект торкання, іноді ситовой ефект. Особливе останнє місце посідають фільтраційні устрою, використовують ультратонкие полімерні волокна з електростатичним зарядом (тканини Петрянова). Ці фільтри наближаються до абсолютним, проте, на жаль, не регенерируются і тому застосовуються переважно для фільтрації дуже слабко запилених газов.

Електричне осадження грунтується на електричному притяганні до зарядженої осадительной поверхні частинок. Електричне осадження реалізується у різних электрофильтрах, у яких, зазвичай, зарядка, і осадження частинок відбуваються совместно.

Апаратами газоочистки, електричними і рукавными фільтрами щодня вловлюється дуже багато збагачених руд чорних і кольорових металів, обпаленого клінкеру, цементу і золи. Ось одна з характерних прикладів. Пил, начебто, — неодмінний супутник цементного виробництва. На заводі «Більшовик» м. Вильске були удосконалені пылеулавливающие фільтри; коефіцієнт їх корисної дії зросла з 65 до 99%. Перш на заводський території не приживалися ні дерева, ні квіти. Зараз корпусу потопають в зелени.

Застосовуються і ще технічні прийоми, дозволяють помітно оздоровити повітря міст. У напрямі важливого значення має впровадження на підприємствах нових технологічних процесів, що виключатимуть забруднення атмосферного воздуха.

У дивовижній країні здійснюється санітарний контролю над ефективністю роботи газоочистных споруд через відбір санітарно-епідеміологічними станціями проб атмосферного повітря і наступного їх аналізу забруднюючі інгредієнти. У разі виявлення забруднення атмосферного повітря, перевищує гранично припустимі концентрації, санітарноепідеміологічні станції пред’являють підприємствам вимоги до усунення забруднення атмосферы.

Головним напрямом, що дозволяє припинити забруднення водоймищ, є безперервне вдосконалення технології виробництва, у якому можливо цілковито виключити чи скоротити скидання стічні води. Це означає, яку проводять комплексна переробка сировини, многостадийные процеси вживають одностадийные, забезпечується вилучення цінних речовин з стічні води, технологічні процеси з рідкої фази переходить до газову, замість води використовують інші розчинники і т.

Більшість сучасних промислових підприємств стало правилом, що систему водопостачання мусить бути зворотному — спільної всього підприємства або у вигляді замкнутих циклів окремих цехів. У металургійної, промисловості вже є підприємства, де економія свіжої води з допомогою впровадження водооборота сягає 90%. Понад те, на окремих підприємствах цей відсоток економії значно выше.

Застосування замкнутих водних циклів необхідно лише з погляду скорочення витрат свіжої води, міркувань економічного порядку, а й охорони водойм від загрязнения.

Рік у рік дедалі ширшим стає метод повторного використання очищених стічних вод.

Про значення заходів, вкладених у скорочення водоспоживання, свідчить те, що у одиницю продукції витрачаються величезні кількості води. Так, з водного джерела щорічно забирають для 1 т вискозного шовку 1010 м³ води, 1 т синтетичних антибіотиків — 5000 м³, 1 т силікатних емалей — 1280 м³ тощо. буд. Промислові об'єкти металургійної промисловості витрачають дуже багато води для конденсації і охолодження технічних продуктів. У цьому стала вельми поширеною мають теплообменные апарати з водяником охлаждением.

Виявляється, що величезні витрати води, і навіть капітальні і експлуатаційні видатки очисні споруди, градирни, насосні, на електроенергію, що використовується при перекачуванні води, можна зменшити, якщо вийти з водяного охолодження технологічного устаткування до повітряного. Перехід до повітряного охолодження дозволяє легко здійснювати автоматичне регулювання процессом.

Повітряний охолодження скорочує на 60—70% витрата зворотному і свіжої води та у сотні разів — кількість забруднюючих стічні води. Так, за даними ВНИИнефтемаша повітряний охолодження дозволило із 1974 р. скоротити країни споживання води понад 6,5 млрд. м3.

Задля чистоти стічних вод мовби, які виникають у промисловості і, будуються очисні сооружения.

Сучасний рівень науково-технічних досягнень свідчить про тому, що у найближчій і віддаленої перспективі за захистом водойм від забруднення стічними водами залишаться у силі механічні, хімічні, біохімічні і фізико-хімічні способи очистки.

Ведучи мову про механічних засобах очищення стічні води, необхідно підкреслити, у результаті наукових досліджень про розроблено методи розрахунку відстійників будь-який конструкції, котра враховує явища, супутні обстоюванню в динамічних умовах. Було створено відстійники з обертовим водораспределительным і збірним пристроєм. Така конструкція дозволяє значно (на 20—25%) збільшити гідравлічну навантаження на одиницю обсягу споруди, зберігаючи той ефект осветления.

У багатьох промислових підприємствах утворюється дуже багато стічні води, забруднених механічними домішками. Застосовувати звичайні відстійники очищення таких вод складно: їх слід розмістити на території підприємства міста і важко експлуатувати в зимових умовах. Вихід із становища допомогли знайти гидроциклоны. Вони дали змоги кілька разів знизити капітальні видатки будівництво очисних споруд, причому для розміщення гидроциклонов потрібно невеличка площадь.

Як відомо, стічні води низки промислових об'єктів містять такі домішки, зокрема токсичні, які можна усунути без залучення хімічних реагентів. Хімічні способи знаходять широке використання у практиці стічні води підприємств хімічної промисловості та текстильної промисловості, кольорової металургії, машинобудування і т.д.

У одних випадках хімічну обробку використовують із кінцевої очищення стічні води, наприклад, у кольорової металургії при очищенні стічні води, містять важкі метали, за іншими — для попередньої підготовки перед наступними методами очищення (виробництво органічних барвників тощо. буд.). Хімічна очищення — неодмінний учасник водопідготовки питної води, води для харчування парових котлів тощо. д.

На цей час розробити й подати апробовані способи хімічної очищення стічні води, забруднених барвниками, синтетичними детергентами, простими й комплексними ціанідами, хроматами, кислотами, катионами металів (міді, цинку, свинцю, заліза і др.).

У багатьох галузей промисловості широко використовуються методи очищення стічні води, основою яких покладено фізичні і фізико-хімічні процеси: випарювання, випаровування, екстракція, сорбція, нейтралізація, флотация, отгонка з парою й ін., і навіть електрохімічні процессы.

Так, сорбційні методи застосовуються для уловлювання з стічні води: ціанідів, міді, цинку, хрому, фенолів; отгонка з водяником пором — для фенолів; нейтралізація вапном — в обробці кислих стічних вод мовби травильних відділень прокатних і трубопрокатних цехів, екстракції — для вилучення з стічних вод мовби тощо. д.

Величезне значення за захистом водяних джерел має пристрій на промислових підприємствах локальних очисних споруд, що дозволяють видалити з промислових стоків специфічні забруднювачі, і навіть не допускають змішання різних за агресивності стоків. Залежно від прийнятих схем очищення локальні споруди може бути як останньої стадією очищення для промислових стоків, і проміжної— перед напрямом стоків на біохімічну очищення: для нормального течії процесів при біохімічному руйнуванні речовин необхідна суворо певна початкова концентрація забруднюючих ингредиентов.

Загальну визнання отримали методи біохімічної очищення стічних вод мовби від органічних забруднювачів. Біохімічне окислювання органічних речовин в стічних водах ввозяться аэротенках завдяки життєдіяльності цілої групи мікроорганізмів. Щоб могли протікати ці біохімічні процеси, потрібні відповідні умови. Так, при біохімічному окислюванні органічних речовин, у аэротенках необхідні певна початкова концентрація забруднюючих речовин, у стічних водах, подача повітря, додавання часом біогенних речовин (солей азоту, фосфору), відсутність токсичних речовин (свинець, мідь), гальмують біохімічне окисление.

Методи біологічного очищення стічних вод мовби дозволяють знизити зміст органічних забруднювачів в стічних водах до 95%. Саме з такою ефективністю працює комплекс біохімічних очисних споруд. У ті споруди входять біологічні ставки, у яких живуть карпы.

Порівняно нещодавно запропонували замість станцій біологічної очищення застосовувати очищення міських стічних вод мовби фізико-хімічний спосіб. У стічну воду після відділення грубих домішок і піску вводиться катионный полиэлектролит чи мінеральний коагулянт з полиакриламидом в оптимальних дозах. Суміш реагентів і стічної води вступає у камеру хлопьеосвіти, потім у відстійники. Після відстоювання вода потрапляє на гравийно-песчаные фільтри з висхідним потоком води. Очищена вода піддається обеззараживанию.

Таблиця 1 |Найменування показника |Видалення забруднень у процесі | | |фізико-хімічної очищення, % | | | | | |з допомогою |з допомогою | | |катіонного |мінерального | | |полиэлектролита |коагулянта | | | | | | | | | |Виважені речовини |99 |99 | |Загальний азот |50−58 |50−54 | |Загальний фосфор |50−58 |83—88 | |Нафтопродукти |99—100 |90 | |Поверхнево-активні |80—90 |70−80 | |речовини (ПАР) | | | |Соди важких металів |80—90 |50 -70 |.

Результати очищення за запропонованою схемою наведені у табл. 1.

Такий спосіб по капітальним затратам був у 1,5— 2,0 рази дешевше від роботи станцій повної біологічної очистки.

Щодо невисока ступінь очищення стічних вод мовби вже у справжнє час у деяких випадках може забезпечити необхідну чистоту водойми, куди скидаються минулі очищення стічні води. У найближчому майбутньому, коли всі галузі промисловості багаторазово збільшать обсяг свого виробництва та відповідно зросте абсолютне кількість залишкових забруднень в стічних видах, минулих очищення, розглянута ступінь очищення не забезпечить необхідну чистоту водоемов.

Звідси, зокрема, випливає невідкладна завдання пошуку нових шляхів інтенсифікації процесів руйнації органічних речовин та його комплексів в аеробних і анаеробних умовах з урахуванням вивчення стадийности процесу, ролі окремих видів мікроорганізмів, впливу концентрації забруднень, реакції і температури середовища проживання і інших чинників, визначальних динаміку біохімічних процесів. Так само необхідно прискорення розробки теоретичних основ зневоднення осаду, що утворюється при біохімічних методах руйнації органічних речовин, з урахуванням впливу високих і низьких температур, високочастотних коливань, центрифугування та інших методов.

Поруч із необхідністю підвищення ефективності роботи існуючих схем очищення стічних вод мовби важлива й розробляються методи конструкцій для глибокої (до 99%) очищення стічних вод мовби. У цю проблему включаються питання зниження стоках концентрації різних солей, глибокої очищення стічних вод від азоту, фосфору, СПАВШИ та інших речовин, несприятливо діючих на флору і фауну водойм. Під час розробки технологічних схем і конструкцій очисних споруд для глибокої очищення промислових, і Харківського міських стічних вод, залежно від характеристики цих стоків, треба враховувати ряд прогресивних з перспективи методов.

Передусім сюди ж належить застосування озону, полиэлектролитов, органічних коагулянтів, сильних окислювачів зі створенням нових реагентів, і навіть методів зворотного осмосу, електрохімічних та інших, їм подобных.

Дуже важливою завданням є розробка нових, надійних по санітарним показниками способів очищення багатьох видів стічних вод мовби з урахуванням окислення при високих температур і тисках, застосуванні ультразвуку, іонообмінних мас тощо. буд. Пройшовши очищення стічні води можуть повторно використовуватися в виробництві, в такий спосіб скорочуючи споживання свіжої воды.

Для знешкодження особотаксичных стічні води може бути метод подземного-захородения рідких промислових відходів у глибокозалягаючих горизонтах, ізольованих від водоносних верств. Проте рішення про можливість застосування цієї методу виноситься тільки тоді, як виявилося, що підземні води ні забруднені промисловими відходами. Тому цей метод не можна розглядати, як универсальный.

Багато стічні води та відходи промисловості доводиться спалювати: інакше їх можна знешкодити. Термічний метод знищення отримує досить стала вельми поширеною. Знищується певна частина стічних вод мовби на Щекинском «хімічному комбінаті, на Чернігівському комбінаті хімічних волокон, на Горьковському заводі органічного синтезу, на Волгодонском хімічному заводі ім. 50-річчя ВЛКСМ.

Термічним методом знешкодження промислових відходів слід користуватися дуже обережно. З димовими газами у повітря можуть потрапити токсичні елементи (берилій, цинк, свинець, кадмій, ртуть). Тому спалювати відходи, містять ці елементи, неприпустимо. Перспективним термічним методом знешкодження відходів є жидкофазное окислювання — окислювання органічних речовин розчинним у питній воді киснем повітря. Процес ведеться в водної середовищі при підвищених певній температурі й давлении.

До заходів з охорони водних ресурсів можна назвати також використання стічних вод мовби сільському господарстві. І тут ґрунтова очищення стічні води узгоджується з отриманням високих і стійких урожаїв сільськогосподарських культур, причому витрати окупаються в короткі сроки.

У зв’язку з цим все хліборобські поля можна поливати комунальними і промисловими стічними водами, придатними за складом для зрошення сільськогосподарських культур, за наявності площ, і місцевих сприятливих умов (гідрологія, грунт, клімат, рельєф тощо. буд.). На землеробських полях можуть обезвреживаться і використовуватися стічні води низки промислових підприємств, зокрема хімічних, містять феноли, нафтопродукти, ацетон, бензол, формальдегид.

У нашій країні тисячі гектар земель зрошуються стічними водами. Чудовим прикладом нової служби відпрацьованих вод служать поля зрошення радгоспу «Хімік». Сюди подаються умовно чисті стічні води низки хімічних підприємстві, розміщених у р. Волжском.

Розглянуті основні способи очищення стічних вод мовби, які виникають в промисловому і комунальному господарстві, й застосування їх прогресивних технологічних схем дозволяють досягти необхідного ступеня їх очищення, обумовленою санітарними вимогами до якості води в водоемах.

Заключение

.

Специфіка сучасних технологічних процесів, що застосовуються у таких галузях промисловості, як хімія, нафтохімія, металургія, та у багатьох інших робить необхідним пошук і методів боротьби з шкідливими викидами у повітря. До вирішення цих питань у більшості галузей промисловості притягнуті значні наукові і технічні силы.

При описі запропонованих методів очищення стічні води наводиться характеристика стічні води, вказуються їх кількість на одиницю продукції, вимоги до складу стічних вод мовби, спрямованих споруди біохімічної очистки.

Рекомендовані методи ефективні економічні. Їх використовують з урахуванням місцевих умов в усіх країнах — членах СЭВ.

Роботою, виконаною у межах СРВО—СЭВ, стали «Унифицироваиные методи дослідження якості вод». У ньому викладено методи хімічного, радіохімічного, біологічної зброї та мікробіологічного аналізів вод.