Процессы и аппараты защиты окружающей среды. Книга 3. Водоочистка. Конспект лекций

Лекция № 1. Защита гидросферы от промышленных загрязнений (очистка сточных вод) 8 Потребление воды 8 Краткая характеристика сточных вод 11 Состав сточных вод 12 Санитарно-химические показатели загрязнения сточных вод 13 Влияние сточных вод на водоем 16 Условия сброса сточных вод в городскую канализацию 17 Условия сброса сточных вод в водоем 18 Определение необходимой степени очистки сточных вод 19 Контрольные вопросы 25 Лекция № 2. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Способы очистки сточных вод от примесей. Механическая очистка сточных вод 26 Механическая очистка сточных вод 29 Сооружения первичной обработки сточных вод 29 Решетки 34 Пример 39 Аппараты для осаждения примесей из сточных вод 40 Песколовки 41 Контрольные вопросы 45 Лекция № 3. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Механическая очистка сточных вод. Аппараты для осаждения примесей из сточных вод 46 Отстойники 46 Порядок расчета отстойников 46 Вертикальные первичные отстойники 48 Радиальные отстойники 50 Отстойники с вращающимися сборно-распределительными устройствами 52 Тонкослойные отстойники 54 Отстойники-осветлители 58 Нефтеловушки 59 Контрольные вопросы 63 Пример 63 Лекция № 4. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Механическая очистка сточных вод. Гидроциклоны. Центрифуги 66 Гидроциклоны 66 Открытые гидроциклоны 66 Многоярусные гидроциклоны 67 Напорные гидроциклоны 69 Пример. Расчет напорного гидроциклона 71 Центрифуги 73 Расчет центрифуги 76 Жидкостные сепараторы 79 Контрольные вопросы 81 Пример. Расчет центрифуги 82 Лекция № 5. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Механическая очистка сточных вод. Фильтрование 83 Общие сведения 83 Сетчатые барабанные фильтры. Микрофильтры 87 Расчет фильтров 91 Зернистые фильтры 93 Расчет напорного фильтра с зернистой загрузкой 104 Пример 1. Расчет напорного зернистого фильтра 105 Пример 2. Расчет песчаного фильтра с зернистой загрузкой 106 Контрольные вопросы 107 Лекция № 6. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Механическая очистка сточных вод. Очистка зернистого фильтрующего элемента 109 Регенерация зернистого фильтра 109 Промывка зернистого фильтра пульсирующим потоком воды 113 Центробежная двухступенчатая форсунка с пульсирующей струей 114 Центробежная форсунка 115 Расчет параметров пульсатора на основе центробежной форсунки 122 Контрольные вопросы 125 Лекция № 7. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Физико-химические методы очистки сточных вод. Коагуляция. Флотация 126 Коагуляция (слипание) 126 Флотация 132 Пневматические флотационные аппараты 134 Флотация с подачей воздуха через пористые материалы 134 Флотация с выделением воздуха из раствора 135 Вакуумная флотация 135 Напорная флотация 136 Эрлифтная флотация 138 Флотация с механическим диспергированием воздуха 139 Химическая флотация 141 Биологическая флотация 142 Ионная флотация 142 Метод пенного фракционирования 143 Пример. Расчет флотатора 143 Контрольные вопросы 144 Лекция № 8. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Физико-химические методы очистки сточных вод. Экстракция 146 Общие сведения 146 Расчет экстракционных аппаратов 151 Контрольные вопросы 159 Лекция № 9. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Физико-химические методы очистки сточных вод. Адсорбция. Ионный обмен 160 Адсорбция 160 Регенерация адсорбента 171 Ионный обмен 171 Суть ионного обмена 172 Природные и синтетические иониты 172 Ионное обменное равновесие 174 Регенерация ионитов 175 Схемы ионообменных установок 175 Расчет ионитовой установки 176 Пример. Расчет ионообменной установки 177 Контрольные вопросы 180 Лекция № 10. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Физико-химические методы очистки сточных вод. Обратный осмос и ультрафильтрация. Десорбция, дезодорация и дегазация 181 Обратный осмос и ультрафильтрация 181 Аппараты с плоскими мембранными элементами 182 Аппараты с трубчатыми мембранными элементами 183 Аппараты с рулонными мембранными элементами 184 Аппараты с полыми волокнами 185 Расчет мембранной установки с рулонными элементами 191 Десорбция, дезодорация и дегазация 193 Пример. Расчет установки с рулонной мембраной 197 Контрольные вопросы 199 Лекция № 11. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Физико-химические методы очистки сточных вод. Электрохимические методы очистки 200 Общие сведения 200 Анодное окисление и катодное восстановление 201 Электрокоагуляция 202 Электрофлотация 203 Электродиализ 205 Расчет электрофлотационной установки 206 Пример. Расчет электрофлотационной установки 207 Контрольные вопросы 209 Лекция № 12. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Химические методы очистки сточных вод 210 Нейтрализация 210 Нейтрализация смешением 211 Нейтрализация путем добавления реагентов 212 Пример. Расчет установки для нейтрализации сточных вод 214 Нейтрализация фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы 216 Нейтрализация кислыми газами 216 Окисление и восстановление 217 Окисление хлором 218 Окисление пероксидом водорода 218 Окисление кислородом воздуха 219 Озонирование 220 Очистка восстановлением 221 Удаление ионов тяжелых металлов 222 Очистка от соединений ртути 222 Очистка от соединений цинка, меди, никеля, свинца, кадмия, кобальта 223 Очистка от соединений мышьяка 224 Очистка от солей железа 225 Очистка от соединений марганца 225 Контрольные вопросы 226 Лекция № 13. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Биохимические методы очистки сточных вод 227 Состав активного ила и биопленки 229 Биопленка 229 Биохимический показатель 230 Влияние различных факторов на скорость биохимического окисления 230 Очистка в искусственных сооружениях 231 Совместная очистка бытовых и промышленных сточных вод 241 Процессы нитрификации и денитрификации 242 Блок биологической очистки с мембранной фильтрацией (МБР) 246 Очистка в биофильтрах 250 Очистка в природных условиях 251 Пример. Расчет аэротенка 254 Контрольные вопросы 256 Лекция № 14. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Биохимические методы очистки сточных вод. Модернизация системы аэрации при биологической очистке 257 Общие сведения 257 Эжектор 261 Расчет эжектора 268 Пример. Расчет эжектора 270 Завихритель с пересекающимися канавками 272 Контрольные вопросы 276 Лекция № 15. Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Термическая очистка сточных вод 277 Концентрирование примесей сточных вод 277 Выпарные установки 278 Выпарные установки с гидрофобным теплоносителем 282 Установки для кристаллизации веществ из растворов 285 Термоокислительные методы обезвреживания примесей сточных вод 288 Метод жидкофазного окисления 288 Парофазное каталитическое окисление 290 Огневое обезвреживание сточных вод 292 Термическая утилизация водных растворов токсичных веществ 293 Классификация ядовитых технических жидкостей 293 Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) 295 Основные особенности СДЯВ 295 Термическая утилизация 296 Контрольные вопросы 300 Лекция № 16. Вопросы для тестовых заданий по теме «Водоочистка» 301 Список использованных источников 314