РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ ДЛЯ СОВРЕМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ЛОКАЛЬНЫХ СИСТЕМ ОЧИСТКИ ПРОМСТОКОВ
Актуальные вопросы по защите окружающей среды по мнению ученых необходимо решать на основе следующих принципов: форма и масштабы человеческой деятельности должны быть соизмеримы с запасами невозобновляемых природных ресурсов; неизбежные отходы производства должны попасть в окружающую среду в форме и концентрациях, безвредных для жизни. И особенно это относится к водным ресурсам.
В настоящее время проблема загрязнения сточных вод особенно актуальна в связи с истощением водных ресурсов. Одним из основных источников загрязнения водоемов являются недостаточно очищенные сточные воды промышленных предприятий.
Для создания рациональных и энергоэффективных систем очистки чрезвычайно важным является организация сбора стоков и выбора способов очистки. При выборе системы сбора и очистки сточных вод руководствуются следующими основными положениями:
- необходимостью максимального уменьшения количества сточных вод и снижения содержания в них токсичных примесей;
- возможностью комплексного и селективного извлечения из сточных вод примесей и их последующей утилизации;
- повторным использованием сточных вод (исходных и очищенных) в технологических процессах и системах оборотного водоснабжения.
Одним из перспективных направлений обеспечения рационального использования воды на предприятии является внедрение локальных систем обезвреживания стоков с целью создания замкнутых водооборотных систем. Водооборотный цикл - многократное использование одной и той же воды при минимальном восполнении потерь (подпитке).
Выбор оптимальных технологических схем очистки воды - достаточно сложная задача, что обусловлено многообразием примесей и высокими требованиями, предъявляемыми к качеству очистки воды для осуществления конкретных технологических процессов. Локальные схемы очистки позволяют обеспечивать максимальное использование очищенных вод в основных технологических процессах и минимальный их сброс в открытые водоемы.
Применение комбинированных методов и схем с сочетанием механических, физико-химических и биохимических способов для локальных систем очистки промстоков позволяет повысить эффективность очистки и повторно использовать очищенную воду в техпроцессах. Важно отметить, что при этом возможно селективное извлечение ценных компонентов-примесей из стоков и рециклинг вторичных материальных и энергетических ресурсов для производства.
Ниже представлена предлагаемая нами принципиальная технологическая схема очистки кислых промстоков, приоритетными загрязнениями которых являются примеси тяжелых металлов (Cr3+, Fe3+, Cu2+), масла и СПАВ. Данная разработка входит в рамки программы научно-исследовательских работ экоаналитической лаборатории кафедры «Инженерная экология и охрана труда» НГТУ.
При оптимизационном выборе способов локальной схемы очистки в основу взяты наиболее прогрессивные, компактные и эффективные методы: флотационный, электрохимический, коагуляционный, сорбционный и биохимический.
Схема локальной очистки промстоков
1 - пневмофлотатор;
2 - проточный электрохимический модуль очистки;
3 - сорбционный фильтр;
4 - биореактор.
Основным аппаратурно-технологичеcким звеном схемы является электрохимический модуль очистки, в котором осуществляется отделение токсичных тяжелых металлов и органических компонентов.
Электрохимические методы очистки имеют ряд преимуществ: компактность, возможность автоматизации, высочайшую степень очистки; возможность утилизации металлов из сточных вод до 80 %; возможность обработки сточных вод без их предварительного разбавления и обработки высоко концентрированных растворов. Установки для электрохимической очистки позволяют извлечь металл из промстоков с исходной концентрацией 0,02-2,0 г/л и выше до остаточной концентрации менее 0,1 мг/л.
Электролиз позволяет достаточно эффективно извлекать тяжелые, цветные и благородные металлы, а в рассматриваемом случае - присутствующую в стоке медь. Катодное восстановление металла происходит в режиме поддержания постоянного потенциала на катоде по схеме: Меn+ + nе- = Ме°. Высокоразвитая реакционно-активная поверхность катодов позволяет увеличить производительность электролиза. С основным активным катодным процессом сопряжена стадия электрофлотации оставшихся примесей СПАВ за счет выделяющихся на электродах пузырьков газа. Катодные и анодные камеры проточного кассетного типа и электродные прострaнcтва секционного электролизера разделены ионообменными мембранами. При электрохимической обработке сточных вод происходит их подщелачивание, что способствует коагуляции гидроксидов хрома, железа, а также гидроксидов других сопутствующих примесных тяжелых металлов, ионы которых могут содержаться в сточных водах. Эффективность процесса существенно зависит от массопереноса, концентрации ионов металлов, плотности тока.
Извлечение загрязнений в виде малопродуктов и СПАВ осуществляется в пневмофлотатор. Цель использования - образование комплексов «частицы - пузырьки», всплывание этих комплексов и удаление образовавшегося пенного слоя с поверхности жидкости.
Для доочистки стоков от ионов тяжелых металлов, а также анионов-загрязнителей предлагается использовать сорбент - хитозан. Степень очистки при этом может достигать 90-95%.
В биореакторе происходит анаэробное сбраживание под действием микроорганизмов отходов первой и второй стадий очистки промстоков по мере накопления. Использование биореактора позволяет получить энергию и тепло для частичной компенсации энергозатрат на электрохимическую очистку.
Технико-экономическая оценка и обоснование предлагаемых к внедрению в производство способов подготовки воды для приготовления из сточных вод технической воды и обеспечения водооборота имеет большое значение. Экономическое преимущество имеют, как правило, максимально замкнутые системы водоиспользования. Однако процесс замены современных производств на полностью безотходные достаточно длительный и в настоящее время пока не реализуемый. Предлагаемая нами схема является одним из вариантов решения сложившейся проблемы. Путь к «чистым» и безотходным процессам - разработка современных комплексных и высокоэффективных, с применением биоматериалов и биопроцессов локальных систем очистки промстоков. Поэтому чрезвычайно актуально, как с экологической, так и с ресурсно-технологической точки зрения, использование локальных систем очистки и обезвреживания стоков при разделении образующихся технологических потоков загрязнителей.
Статья в формате PDF
271 KB...
25 04 2024 7:13:24
Статья в формате PDF
105 KB...
24 04 2024 22:30:45
Статья в формате PDF 113 KB...
22 04 2024 5:46:27
Статья в формате PDF
131 KB...
21 04 2024 23:46:24
Статья в формате PDF
110 KB...
20 04 2024 19:15:53
Статья в формате PDF
125 KB...
19 04 2024 20:13:10
Статья в формате PDF
124 KB...
18 04 2024 4:31:44
Статья в формате PDF
97 KB...
17 04 2024 12:32:37
Статья в формате PDF
441 KB...
15 04 2024 4:55:52
Статья в формате PDF
253 KB...
14 04 2024 5:42:53
Статья в формате PDF
253 KB...
13 04 2024 15:45:24
Статья в формате PDF
210 KB...
12 04 2024 19:37:26
В настоящее время основной задачей стоматологии является профилактика кариеса, особенно для возрастной группы 11-16 лет. Ранее была установлена связь между кариесом и аномалиями зубочелюстной деформацией системы.
В 2001-2002 г нами было обследовано 2504 ребенка в возрасте от 11 до 16 лет.
Из них 1016 (40,6%) мальчиков и 1488 (59,4%) девочек.
Из числа выявленных аномалий прикуса чаще наблюдался глубокий прикус, затем дистальный, осложненный открытым прикусом, мезиальный и открытый, остальные виды прикусов встречались крайне редко.
На основе компьютерной обработке полученных данных очевидно, что деформация зубочелюстной системы встречается в возрастных группах со сменным и постоянным прикусом;
- аномалии прикуса составляют 53% от общего количества обследованных детей;
- аномалии положения отдельных зубов составляют 39% от общего количества обследованных детей.
...
11 04 2024 2:47:50
Статья в формате PDF
267 KB...
10 04 2024 17:51:18
Рассмотрена финансовая поддержка инициативных и издательских проектов в области знания «биология и медицинская наука» Российским Фондом Фундаментальных Исследований. Проанализированы количественные хаpaктеристики и динамика результатов конкурсов проектов по разным аспектам нейрофизиологии.
...
09 04 2024 21:39:53
Статья в формате PDF
90 KB...
08 04 2024 10:19:25
Рассматриваются вопросы локального термодинамического равновесия растворов при фазовых переходах в многолетнемерзлых горных породах. Предложен способ расчета понижения температуры замерзания раствора и с учетом взаимодействия в ней ионов растворенного вещества. Получен критерий существования утойчивости термодинамического равновесия раствора при фазовых переходах.
...
07 04 2024 23:37:37
Статья в формате PDF
374 KB...
05 04 2024 18:40:55
Статья в формате PDF
97 KB...
04 04 2024 6:26:28
Статья в формате PDF
124 KB...
02 04 2024 10:56:30
Статья в формате PDF
254 KB...
01 04 2024 16:49:18
Статья в формате PDF
112 KB...
30 03 2024 17:48:53
Статья в формате PDF
126 KB...
29 03 2024 19:40:28
Статья в формате PDF
336 KB...
28 03 2024 2:42:35
В настоящей работе предлагается оригинальный подход для объяснения процессов образования и распространения селей в горных условиях в условиях резкого увеличения вовлекаемых в этот процесс водных масс. Нами предлагается модель, согласно которой необходимыми условиями возникновения селя являются следующие: наличие глубинного трещинообразования в русле горной реки, перепад высот, наличие пула водной массы (обычно, – над областью будущего возникновения селя), обеспечивающего необходимый перепад гидростатического давления, а также выпадение осадков в виде обильных дождей, тающих снегов в верховьях селеопасных рек, провоцирующих это явление. Одним из принципиальных базовых допущений, на котором строится наша модель и которое подтверждается наблюдениями селевых катастроф, является то, что объем/масса водного селевого выброса может существенно превосходить оцениваемое количество выпавших осадков на поверхности. В связи с этим естественное объяснение получает общеизвестный факт, что не все ливневые дожди приводят к катастрофическим последствиям. Сущность и новизна нашей модели заключается в том, что в селевом взрыве активно участвуют как поверхностные, так и подземные воды, т.е. речь идет о 3D-механизме формирования селя. При этом в русле создается определенный участок – ворота селя, где начинает идти интенсивная подземная подпитка водой (за счет перепада давлений) основного импульса селя. И этот процесс может играть доминирующую роль. Нами предлагается математическая модель рождения и распространения селя, в основе которой лежат представления нелинейной гидродинамики волновых процессов с формированием солитонов. В рамках развиваемой концепции в заключительном разделе 5 данной статьи приведен краткий анализ возможных причин произошедшего катастрофического наводнения в г. Крымске (июль 2012 г.).
...
26 03 2024 3:43:21
Статья в формате PDF
107 KB...
25 03 2024 4:26:44
Статья в формате PDF
130 KB...
24 03 2024 11:30:50
Статья в формате PDF
466 KB...
23 03 2024 10:19:37
Статья в формате PDF
103 KB...
22 03 2024 12:20:47
Статья в формате PDF
209 KB...
21 03 2024 6:44:13
Статья в формате PDF
325 KB...
20 03 2024 14:24:50
Статья в формате PDF
262 KB...
19 03 2024 14:10:16
Адаптация организма к гипоксии существенно повышает возможности животных сохранять функциональный статус в гипоксических условиях. Исследования метаболизма моноаминов в разных отделах мозга выявили функционально зависимый хаpaктер сдвигов. При этом уровень активности моноаминергических систем может быть фактором, лимитирующим реализацию адаптивных возможностей организма.
...
18 03 2024 6:32:27
Статья в формате PDF
245 KB...
17 03 2024 4:24:31
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
