Физико-химические методы защиты биосферы. Очистка фильтрационных вод
.pdf•озонирования с доочисткой на углеродсодержащих материалах (отходы производств);
•биосорбционной очистки (загрузочные материалы - отходы про изводств - сорбент-Н, шлак, кора) с доочисткой в биологических двухкас кадных прудах.
Производительность очистных сооружений - 240 м3/сут, или 10 м3/ч. Технология должна гарантировать на выходе концентрацию по ХПК очищенной воды не более 30 мг О/л. Для выбора варианта очистки можно задать значения ХПК при выходе из каждого блока. При этом задача опти мизации будет заключаться в таком выборе промежуточных значений ХПК, при котором приведенные затраты будут минимальны. Промежуточ ные значения ХПК будут зависеть от эффективности очистки ФВ в каждом
блоке. Задачу можно представить в виде сети (рис. 8.7).
Блок 1 |
Блок 2 |
Блок 3 |
Рис. 8.7. Формулировка задачи динамического программиро вания. А - пруд-накопитель; Блок 1 - Б - реагентная коагуля ция; В - известкование; Блок 2 - Г - метантенк, аэротенк, иловые площадки; Д - биофильтры; Блок 3 - Е - озонирова ние и сорбционная очистка; Ж - биосорбционный фильтр и
пруды; К - выпуск в водоем
Сточные воды поступают на очистку из т. А, а очищенная вода вы ходит из точки К. Любая траектория, соединяющая точки А и К, дает до пустимый вариант технологии очистки. Зная приведенные затраты каждой стадии и каждого варианта очистки, можно рассчитать общую стоимость проекта суммированием всех затрат. Перебирая все возможные варианты траекторий от т. А до К> определяют оптимальный вариант. При расчетах можно использовать ЭВМ.
В табл. 8.3 приведены ориентировочные значения технико-эколо гического критерия и исходные данные для расчета капитальных и основ-
Ориентировочные значения технико-экологического критерия и исходные данные |
Таблица 8.3 |
||||||||
|
|
||||||||
для расчета годовых приведенных экономических затрат для каждого блока очистки ФВ |
|
||||||||
|
|
|
|
х п к |
|
Взвешенные |
Ионы тяже |
||
|
Исходные данные для расчета капи |
|
вещества |
лых металлов |
|||||
Способ очистки |
Исх. |
|
|||||||
|
Исх. |
|
Исх. |
|
|||||
тальных и эксплуатационных затрат |
э , % |
|
|
||||||
|
конц. |
конц., |
Э,% |
конц., |
Э,% |
||||
|
|
|
|
||||||
Коагуляция: |
|
|
|
МГ с>2/дм3 |
|
мг/л |
|
мг/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
реагентная |
Резервуары - |
коагулятор |
и отстой |
|
|
|
|
|
|
|
ник, реагентное хозяйство, реагенты, |
10000 |
50 |
1500 |
95 |
100 |
90 |
||
фильтрационная |
энергозатраты |
|
|
|
|
|
|
|
|
Фильтр, загрузочные материалы |
10000 |
40 |
1500 |
85 |
100 |
85 |
|||
Биохимический блок: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
использование метанМетантенк, |
аэротенк, аэратор, от- |
|
|
|
|
|
|
||
тенков, аэротенков, |
стойник-флокулятор, флокулянт, ило |
5000- |
75 |
75-225 |
60 |
10-15 |
10 |
||
осаждения |
вые площадки, энергозатраты |
6000 |
|
|
|
|
|
||
использование биоре Анаэробный |
и аэробный |
биореакто |
5000- |
85 |
75-225 |
70 |
10-15 |
10 |
|
акторов, осаждения |
ры, отстойник-флокулятор, флоку |
6000 |
|
|
|
|
|
||
Блок физико-химиче |
лянт, иловые площадки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ской очистки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
озонирование и сорб |
Озонаторная установка со вспомога |
|
|
|
|
|
|
||
ция |
тельным оборудованием, контактные |
|
|
|
|
|
|
||
|
емкости, адсорберы, сорбенты, энер |
|
|
|
|
|
|
||
биосорбция и био |
гозатраты (15-17 кВт-ч на 1 кг озона) |
750-1500 |
99 |
18,0-67,5 |
99,5 9,0-13,5 |
99,8 |
|||
Биосорбционный фильтр, |
загрузоч |
|
|
|
|
|
|
||
пруды |
ные материалы, биопруды |
|
750-1500 |
80 |
18,0-67,5 |
99,5 |
9,0-13,5 |
90 |
ных эксплуатационных затрат для каждого блока по нескольким вариантам очистки ФВ для проектируемого полигона, на основании которых можно выбрать комплексную технологическую схему очистки ФВ в соответствии с необходимыми требованиями к качеству очистки и экономическими воз можностями.
Вопросы и задания к главе 8
8.1.Используя данные табл. 8.1, определите граничные условия применения сорбционного, ионообменного, мембранного методов очистки фильтрационных вод.
8.2.Рассмотрите варианты технологических схем очистки ФВ про ектируемых полигонов и полигонов, находящихся на стадии активной экс плуатации. Определите достоинства и недостатки каждой из рассматри ваемых схем.
8.3.Рассмотрите варианты технологических схем очистки ФВ поли гонов, находящихся на этапе рекультивации и постэксплуатации. Опреде лите достоинства и недостатки каждой из рассматриваемых схем.
8.4.Рассмотрите варианты технологических схем очистки ФВ поли гонов малых населенных пунктов.
8.5.В чем преимущества использования мобильных установок?
8.6.Каковы основные этапы выбора оптимального варианта технологической схемы очистки ФВ?
8.7.Какие критерии выбора оптимального варианта технологии положены в основу рассмотренной методики?
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная
1. Санитарная очистка и уборка населенных мест: Справочник / Под ред. А.Н. Мирного. - М.: Стройиздат, 2001. - 420 с.
2.Вайсман Я.И. Полигоны депонирования ТБО: Учеб, пособие / Я.И. Вайсман, В.Ю. Петров; Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 1996.
3.Вайсман Я.И. Полигоны депонирования твердых бытовых отхо дов / Я.И. Вайсман, В.Н. Коротаев, Ю.В. Петров; Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь. 2001.
4:Родионов А.И Техника защиты окружающей среды / А.И Родио нов, В.Н. Клушин, С.В. Торочешников. -М ., Химия, 1990. -С . 511.
5. Технологические процессы экологической безопасности /
А.И. Родионов, В.Н. Клушин, В.Г. Систер и др. - Калуга, 2004.
6. Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод / С.В. Яковлев, Ю.В. Воронов. - 2002.
Дополнительная
1.Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и га зов.-Л ., 1983.-295 с.
2.Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. - М.: Химия, 1977.
3. Брык М.Т. Мембранные технологии в промышленности /
М.Т. Брык, Е.А. Цапюк. - Киев, 1993. - 263 с.
4.Брык М.Т. Ультрафильтрация / М.Т. Брык, Е.А. Цапюк\ Под ред. А.Т. Пилипенко; АН УССР, Ин-т коллоид, химии и химии воды. - Киев, 1989. -326 с.
5.Вилинская В.С. Электрохимические методы очистки воды. - М., 1990. -265 с.
6.Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. - М., 1978. -274 с.
7.Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов. - М., 1998. - 64 с.
8.Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. - М., 1984. -
592 с.
9.Ките X. Активные угли и их промышленное применение: Пер. с нем. IX. Ките, Э. Бадер. - Л.: Химия, 1984. - 254 с.
10.Когановский А.М. Адсорбция органических веществ из воды /
А.М. Когановский, Н.А. Клименко. - Л., 1990. - 364 с.
11. Когановский AM. Очистка и использование сточных вод в про мышленном водоснабжении / AM. Когановский, Н.А. Клименко, ТМ. Лев ченко. - М., 1983. —288 с.
12. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. - М., 2000. - 385 с.
13. Мулдер М. Введение в мембранную технологию: Пер. с англ. - М., 1999.-320 с.
14. Найденко В.В. Оптимизация процессов очистки природных и сточных вод / В.В. Найденко, А.П. Кулаков, И.А. Шеренков. - М., 1984.
15.Новиков Ю.В. Методы исследования качества воды водоемов. - М., 1990.-386 с.
16.Олонцев В. Ф. Российские активные угли. - Пермь, 1996. - 87 с.
17.Орлов ВА. Озонирование воды. - М.: Стройиздат, 1984. - 86 с.
18.Парфит Г Адсорбция из растворов на поверхности твердых тел. -М ., 1986.-495 с.
19. СанПиН 2.1.7.722-98. Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов. - М., 1998. - 21 с.
20.Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. - М., 1982. - 165 с.
21.Справочник по современным технологиям очистки природных и сточных вод и оборудованию / Отдел по датскому сотрудничеству в облас ти охраны окружающей среды в Восточной Европе. - М., 2001. - 283 с.
22.Таварткиладзе ИМ. Сорбционные процессы в биофильтрах. - М., 1989.-125 с.
23.Тарковская ИА. Окисленный уголь. - Киев, 1982.-231 с.
24. Экологическая биотехнология / Под ред. |
|
К.Ф. Форстера, |
Дж. Вейза. - Л., 1990. - 579 с. |
|
|
25. Яковлев С.В. Биологические фильтры / С.В. Яковлев, Ю.В. Воро |
||
нов. - М.: Стройиздат, 1985. - 112 с. |
|
|
26. Яковлев С.В. Технология электрохимической очистки воды / |
||
С.В. Яковлев, И Г Краснобородько, В.М. Рогов. - Л., 1987. |
- |
378 с. |
27. Brunner Р. Die Deponie / Р. Brunner, Т. Lahner. TU Wien, 1997
Я.И. Вайсман, И.С. Глушанкова, Л.В. Рудакова, Н.Ф. Абрамов
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ БИОСФЕРЫ
Очистка фильтрационных вод полигонов захоронения твердых бытовых отходов
Учебное пособие
Лит. редактор Н.В. Бабинова Техн. редактор и корректор Г.Я. Шилоносова
Лицензия ЛР № 020370
Подписано в печать 5.10.05. Формат 60x90/16. Набор компьютерный. Уел. печ. л. 12,25. Уч.-изд. л. 12,3.
Тираж 200. Заказ 115 - 1433/2005
Редакционно-издательский отдел Пермского государственного технического университета.
Адрес: 614600, Пермь, Комсомольский пр., 29
Отпечатано в Отделе электронных издательских систем ОЦНИТ Пермского государственного технического университета.
Адрес: 614600, Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113, тел. (3422) 2-198-033