Физико-химические методы защиты биосферы. Очистка фильтрационных вод
.pdf
|
|
Нормативный |
Превышение |
|
Наименование показателя |
Значение |
показатель |
||
НП, число раз |
||||
|
|
НП* |
||
|
|
|
||
Нитриты, мг/дм3 |
0,43-0,53 |
0,08 |
5,4-6,62 |
|
Нитраты, мг/дм3 |
8,6- 10,1 |
40,0 |
- |
|
Железо (общее), мг/дм3 |
10-50 |
0,1 |
100-500 |
|
Марганец (II), мг/дм3 |
2,77-3,5 |
0,01 |
277-350 |
|
Хром (III), мг/дм |
0,01-0,019 |
0,5 |
2,0-3,8 |
|
Свинец (И), мг/дм |
0,045-0,16 |
0,01 |
4,5-16 |
|
Медь (И), мг/дм3 |
0,3-0,4 |
0,001 |
300-400 |
|
----------------------— ^-------------------- |
0,8-1,3 |
0,01 |
80-130 |
|
Цинк (II), мг/дм |
||||
Фенол, мг/дм3 |
2,2- 2,5 |
0,001 |
2200-2500 |
|
«-Крезол, мг/дм3 |
0,8-1,19 |
0,004 |
200-297,5 |
|
Бензол, мг/дм3 |
0,02-0,036 |
0,5 |
- |
|
Гуминовые соединения, |
До 100 |
|
|
|
|мг/дм3 |
|
— |
-
* Нормативные показатели приведены для воды рыбохозяйственного назначе-
По индексу загрязнения воды (ИЗВ) фильтрационные воды можно отнести к сильнозагрязненным: содержание фосфат-ионов превышает нормативные показатели более чем в 600 раз, ХПК - в 22-40 раз, БПК5 - в 90-110 раз, содержание ионов аммония - более чем в 250 раз, «-крезола - в 300 раз, фенола - в 2000 раз. Содержание в воде ионов тяжелых металлов превышено в 100-300 раз. Вода имеет высокую цветность, солесодержание.
Фильтрационные воды могут быть опасны в санитарно-эпидемиоло гическом отношении. Микробиологический анализ проб воды проведен по следующим показателям:
• общее микробное число (ОМЧ), характеризующее количество са профитных микроорганизмов (мезофильные сапрофитные аэробы и фа культативные анаэробы, выращиваемые при t = (37±0,5) °С в течение 24 ч);
•лактозоположительные кишечные палочки (Ж П);
•число бляшкообразующих единиц (БОЕ) фагов кишечных палочек;
•индекс стафилококков;
•патогенные микроорганизмы (сальмонеллы и шигеллы).
Химический состав поверхностных вод по данным анализа отбора проб, проведенного в 2001 г.
Место |
|
|
отбора, |
Взвеш. Сухой |
|
номер гид рн |
веще |
оста х п к |
роствора |
ства |
ток |
Концентрация основных компонентов, мг/м3 |
|
|
|
Г |
1 |
|
|
|
|
БПКз N H 4+ N O 2 N 03~ с г s o 42- |
F |
Жест |
Фено |
Неф |
кость |
лы |
тепро |
||
|
|
дукты |
||
|
|
|
|
п д к |
6,0- |
0,25 |
1000,0 |
30,0 |
3,0 |
0,05 |
0,08 |
40,0 |
350,0 |
500,0 |
5,0 |
— |
0,001 |
0,05 |
|
8,5 |
|
162,0 |
26,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N° 3, р. Со- |
8,3 |
2^ |
1,1 |
0,13 |
<0,02 |
1,3 |
9,3 |
18,2 |
<1 |
5,6 |
— |
— |
||
ломинка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N° 4, ручей 1 7,3 |
108,0 |
1332,0 |
441,4 |
126,6 |
5,7 |
<0,02 |
<0,1 |
414,0 |
153,0 |
1,4 |
16,0 |
0,003 |
10,9 |
|
N° 5, р. Со |
7,7 |
2,0 |
200,0 |
14,2 |
0,96 |
0,05 |
0,015 |
1,1 |
2,0 |
20,8 |
<1 |
5,0 |
<0,02 |
0,16 |
ломинка |
|
|
|
33,8 |
|
|
|
|
<2 |
22,3 |
<1 |
|
|
|
N° 8, |
7,9 |
4,0 |
167,0 |
1,9 |
0,06 |
0,02 |
1,1 |
4,8 |
<0,02 |
0,74 |
||||
р. Бродовая[ |
|
|
|
30,3 |
|
0,05 |
<0,02 |
0,9 |
|
|
|
|
|
|
№ 9, |
7,1 |
5,0 |
144,0 |
1,6 |
2,6 |
24,2 |
1,0 |
5,2 |
<0,002 |
0,25 |
||||
р. Бродовгш[ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 2.9 |
||
Место отбора, |
|
|
|
Концентрация микрокомпонентов, мг/м^ |
|
|
|
||||
номер гидроствора |
Са |
Mg |
Fe |
Ni |
Си |
Сг |
Zn |
Pb |
Mn |
Со |
Cd |
;п д к |
|
|
0,3 |
0,1 |
1,0 |
0,05 |
1,0 |
0,03 |
0,1 |
0,1 |
0,001 |
№ 3, р. Соломинка |
68,1 |
26,8 |
0,09 |
<0,02 |
<0,01 |
<0,02 |
<0,01 |
<0,05 |
0,04 |
<0,02 |
<0,01 |
№ 4, ручей |
208,4 |
68,1 |
27,9 |
0,13 |
0,12 |
0,1 |
0,12 |
<0,05 |
4,8 |
<0,02 |
<0,01 |
№ 5, р. Соломинка |
61,1 |
21,9 |
0,21 |
0,02 |
<0,01 |
<0,02 |
0,09 |
<0,05 |
0,03 |
<0,02 |
<0,01 |
№ 9, р. Бродовая |
68,1 |
21,9 |
0,05 |
0,02 |
<0,01 |
<0,02 |
<0,01 |
<0,05 |
0,03 |
<0,02 |
|
№ 8, р. Бродовая |
80,2 |
9,7 |
0,11 |
0,02 |
<0,01 |
<0,02 |
0,01 |
<0,05 |
0,05 |
<0,02 |
|
разующегося фильтрата должна быть предусмотрена дренажная система, позволяющая отводить его с карт захоронения в контрольно-регулирую- щие пруды. Целесообразно отводить отдельно ФВ, образующиеся на но вых и старых картах депонирования, т.к. их состав и соответственно мето ды очистки будут существенно отличаться.
Сложный состав фильтрационных вод требует использования для их очистки комплекса биохимических и физико-химических методов. Осо бенностью условий формирования фильтрационных вод является зависи мость их состава от стадии деструкции ТБО и соответственно этапа жиз ненного цикла полигона. Изменяющиеся на протяжении всего жизненного цикла полигона состав и концентрация фильтрата не позволяют создать универсальную схему его очистки. В практике очистки сточных вод уже сложились определенные традиционные подходы к выбору методов и тех нологий очистки.
Сточные воды, содержащие взвешенные и коллоидные примеси, под вергают механической (процеживание, отстаивание), коагуляционной или флотационной очистке. В последние годы для этих целей стали применять методы микро- и ультрафильтрации.
Стоки, содержащие органические примеси, обезвреживают биохи мическими или физико-химическими методами. При использовании био химических методов в зависимости от концентраций и химического соста ва загрязняющих компонентов применяют аэробную либо анаэробную очистку или последовательно анаэробную и аэробную очистку. Для очист ки и доочистки сточных вод, содержащих биорезистентные компоненты, используют методы адсорбции, экстракции, флотации, озонирования, жид кофазного окисления, электрохимического окисления, ультрафильтрации. Обеззараживание воды осуществляют хлорированием, озонированием или ультрафиолетовым облучением (УФО). Для очистки сточных вод, содер жащих ионы тяжелых металлов, магния, кальция и пр., применяют осади тельные, ионообменные или мембранные (обратный осмос) методы.
Анализ зарубежных и отечественных технологий очистки ФВ пока зал, что наиболее распространенными методами очистки ФВ, образую щихся на стадии аэробного разложения отходов и ацетогенеза, являются биохимические - аэробные и анаэробные. Обычно их используют после предварительной механической очистки (отстаивание, фильтрация).
Процессы очистки можно проводить как в аэротенках, так и био фильтрах, где на поверхности загрузочных материалов формируется био пленка, биоценоз которой подобен биоценозу активного ила аэротенков. В качестве загрузки биофильтра используют различные инертные материалы пластмассу, керамзит, щебень. Орошение поверхности биофильтра с по мощью спринклерных устройств способствует проникновению внутрь
биофильтра воздуха, необходимого для окислительных процессов.
• использование низкоэнергозатратных и малотрудоемких техноло
гий;
• использование в технологии очистки доступных и дешевых мате риалов, преимущественно отходов производств, обладающих коагули рующими, сорбционными, ионообменными свойствами и др.
Вопросы и задания к главе 2
2.1. Объясните, какими причинами обусловлена зависимость хими ческого состава фильтрационных вод от этапов жизненного цикла полиго на?
2.2.Дайте характеристику химического состава фильтрационных вод, образующихся в ацетогенной фазе деструкции отходов.
2.3.Дайте характеристику химического состава фильтрационных вод, образующихся в метаногенной фазе деструкции отходов.
2.4.По каким индикаторным показателям химического состава фильтрационных вод можно ориентировочно определить этап жизненного цикла полигона?
2.5.Какими процессами объясняется изменение концентрации ио нов металлов на различных этапах жизненного цикла полигона ТБО?
2.6.Определите возможность окисления кадмия (коррозия с водо родной деполяризацией) в анаэробных условиях при величине pH фильт рационных вод, равной 5. Парциальное давление водорода принять равным ЗЮ^атм.
2.7.Используя данные табл. 2.1 и 2.2, определите, какие устойчи вые комплексные соединения могут образовывать ионы меди (II) с органи ческими лигандами, образующимися в фильтрационных водах при дест рукции ТБО?
2.8.Охарактеризуйте микробиологический состав фильтрационных
вод.
2.9.Используя данные табл. 2.7, определите, какие примеси фильт рационных вод наиболее опасны для водоемов?
2.10.Какие физико-химические методы используются в практике очистки сточных вод для удаления взвешенных, коллоидных и окрашен ных веществ?
2.11.Какие физико-химические методы используются в практике
очистки сточных вод для извлечения растворенных органических соедине ний?
2.12.Какие физико-химические методы используются в практике очистки сточных вод для извлечения ионных примесей?
2.13.Сформулируйте принципы выбора методов и технологий для очистки фильтрационных вод.