Характеристика физико-химических методов, используемых в технологиях водоподготовки

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Физическая химия
  • 18 18 страниц
  • 12 + 12 источников
  • Добавлена 10.04.2022
1 000 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
Оглавление
1. Введение 3
2. Классификация природных вод 3
3. Характеристика процесса водоподготовки 4
4. Физико-химические методы очистки сточных вод от загрязняющих компонентов 7
4.1.Флотация 8
4.2. Коагуляция 9
4.3. Ионный обмен 11
4.4. Сорбционные методы 12
4.5. Экстракция 13
4.6. Мембранные методы 13
5. Использование физико-химических методов в процессах водоподготовки для предприятий машиностроительного профиля. 14
6. Выводы 16
7. Список используемой литературы 17



Фрагмент для ознакомления

Экстрагент после этого возвращается в технологический процесс очистки.4.6. Мембранные методыВ зависимости от размера удаляемых частиц методы мембранной фильтрации можно разделить на микрофильтрацию (0,02-10 мкм), ультрафильтрацию (0,01-0,1 мкм), нанофильтрацию (001-0,01 мкм) и обратный осмос (0,0001-0,001 мкм).Выбор соответствующей мембраны зависит от ряда факторов (характеристики сточных вод, концентрация и состав загрязнителей, рН и температура), а также совместимости мембраны с технологическим раствором и составом моющих средств для очистки поверхности [6, С. 103].Метод основан на особых свойствах полупроницаемых мембран пропускать растворитель и полностью или частично задерживать молекулы или ионы примесей.Благодаря существенному прогрессу в технологии изготовления мембран различных классов, мембранных технологий применяются все шире.Проблемой использования мембран является их обрастание различными загрязнениями, преимущественно органическими. Для предотвращения мембранных обрастаний применяется обработка низкими дозами озона.В последнее время для водоподготовки используют установки обратного осмоса. В них вода продавливается через набор специальных микропленок при высоком давлении (до 30 МПа). Эти установки чрезвычайно эффективны в качестве последних ступеней (т. е. для тонкой очистки). Но они дороги и энергоемки[9].5. Использованиефизико-химических методов в процессах водоподготовки для предприятий машиностроительного профиляНа машиностроительных предприятиях вода используется в технологических целях для охлажденияили подогрева материалов и продукции, охлаждения деталей и узлов технологического оборудования; для приготовления технологических растворов, промывки, гидросбива, гидротранспортировки, обработки помещений и др. Основные примеси сточных водах предприятий машиностроения: механические примеси органического и минерального происхождения, в том числе гидроксиды металлов; стойкие и летучие нефтепродукты; эмульсии, стабилизированные различного рода добавками; растворенные токсичные соединения органического и неорганическогопроисхождения (ионы металлов, фенолы, цианиды, сульфаты, сульфиды и др.).[11]В табл. 3 представлены основные загрязнители сточных вод машиностроительных предприятий. Таблица 3 – Характеристика сточных вод заводов машиностроительной промышленности [7] Для очистки сточных вод применяется комплекс методов очистки, из которых большое значение имеют физико-химические методы [11]:Флотация и электрофлотация применяются для удалениягрубодисперсных эмульгированных частицы (масла, нефтепродукты и другие органические вещества, несмешивающиеся с водой).Для удаления коллоидных частицы с размером от 0.1 до 10 мкм применяют микрофильтрацию, электрофлотацию.Очистка от фенолов проводится биологической очисткой в сочетании с флотацией, коагуляцией, при низкой концентрации (0,5-5 мг/л) – адсорбцией на угле. Сорбционная очистка проводится при высоком содержании органических примесей (ХРК/БПК>5).Методы ионного обмена, мембранного электролиза и электрофлотация применяются для удаления ионов цветных и тяжелых металлов. Цианиды удаляются электрофлотацией, ионным обменом, обратным осмосом, адсорбцией. Хлориды – обратным осмосом.При общей концентрации солей используется обратный осмос, электродиализ, ионный обмен. 6. ВыводыПрименение физико-химических методов позволяет достичь глубокой и стабильной степени очистки, рекуперировать различные вещества, удалить из сточных вод токсичные, биохимически неокисляемые органические загрязнения. Они применяются как самостоятельно, так и в сочетании с механическими и биологическими методами и играют значительную роль при очистке производственных сточных вод, а также в водоподготовке.На машиностроительных предприятиях производственные сточные воды содержат комплекс разнообразных загрязнителей, в т.ч. масла, нефтепродукты, фенолы, цветные и тяжелые металлы. При их очистке используются физико-химические методы – флотация, коагуляция, ионный обмен, сорбция, мембранная фильтрация. Выбор комплекса методов очистки зависит от состава сточных вод, а также от решения вопросов о возможности повторного использования стоков, извлечения и утилизации веществ, загрязняющих воду.7. Список используемой литературыАксенов, В.И. Промышленное водоснабжение: учебное пособие / В.И. Аксенов [и др.]. – Екатеринбург: УрФУ, 2010. 221 с.Водоподготовка: Справочник. /Под ред. С.Е. Беликова. М.: Аква-Терм, 2007. – 240 с.Гарин В.М. Промышленная экология / В.М. Гарин, И.А. Кленова, В.И. Колесников / Под ред. В.М. Гарина. — М.: Маршрут, 2005. — 328 с.Грищенко, Е. А. Промышленная экология: учебное пособие / Е. А. Грищенко, Л. Н. Горбунова, В. П. Кутузова. – .Красноярск: ИПЦ. КГТУ, 2007. – 743 с. – С. 443.Карелин В.А. Водоподготовка. Физико-химические основы процессов обработки воды: учебное пособие / В.А. Карелин; Томский политехнический университет. − Томск, 2012. – 97 с.Карманов, А.П. Промышленная очистка сточных вод / А.П.Карманов, И.Н.Полина. – Сыктывкар, 2015. – 207 с.Коршунов, Е. С. Методы очистки производственных сточных вод / Е. С. Коршунов // Наука молодых : сб. научн. ст. – Арзамас, 2020. – С. 213-221.Лепеш, Г.В. Современные методы очистки сточных вод промыш-ленных предприятий / Г.В. Лепеш, А.С. Панасюк, А.С. Чурилин // ТТПС.– 2016. – №3 (37). – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-metody-ochistki-stochnyh-vod-promyshlennyh-predpriyatiy (дата обращения: 04.03.2022).Младова, Т.А. Экология: учеб. пособие / Т.А. Младова, Н.В. Муллер. – Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2013. – 138 с.Смирнова, В.С. Очистка высококонцентрированных сточных вод промышленных предприятий от фенолов / В.С. Смирнова, С.А. Худорожкова, О.И. Ручкинова // Вестник Пермского национального исследовательского по-литехнического университета. Строительство и архитектура. – 2017. – Т. 8. № 2. – С. 52-63.Тарасова Е. В. Очистка сточных вод машиностроительных предприятий // Известия МГТУ. 2010. №1. – С. 170-174.Физико-химические основы процессов очистки воды / А. Ф. Никифоров, А. С. Кутергин, И. Н. Липунов, И. Г. Первова, В. С. Семенищев. — Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. — 164 с.

7. Список используемой литературы
1. Аксенов, В.И. Промышленное водоснабжение: учебное пособие / В.И. Аксенов [и др.]. – Екатеринбург: УрФУ, 2010. 221 с.
2. Водоподготовка: Справочник. /Под ред. С.Е. Беликова. М.: Аква-Терм, 2007. – 240 с.
3. Гарин В.М. Промышленная экология / В.М. Гарин, И.А. Кленова, В.И. Колесников / Под ред. В.М. Гарина. — М.: Маршрут, 2005. — 328 с.
4. Грищенко, Е. А. Промышленная экология: учебное пособие / Е. А. Грищенко, Л. Н. Горбунова, В. П. Кутузова. – .Красноярск: ИПЦ. КГТУ, 2007. – 743 с. – С. 443.
5. Карелин В.А. Водоподготовка. Физико-химические основы процессов обработки воды: учебное пособие / В.А. Карелин; Томский политехнический университет. − Томск, 2012. – 97 с.
6. Карманов, А.П. Промышленная очистка сточных вод / А.П.Карманов, И.Н.Полина. – Сыктывкар, 2015. – 207 с.
7. Коршунов, Е. С. Методы очистки производственных сточных вод / Е. С. Коршунов // Наука молодых : сб. научн. ст. – Арзамас, 2020. – С. 213-221.
8. Лепеш, Г.В. Современные методы очистки сточных вод промыш-ленных предприятий / Г.В. Лепеш, А.С. Панасюк, А.С. Чурилин // ТТПС.– 2016. – №3 (37). – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-metody-ochistki-stochnyh-vod-promyshlennyh-predpriyatiy (дата обращения: 04.03.2022).
9. Младова, Т.А. Экология: учеб. пособие / Т.А. Младова, Н.В. Муллер. – Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2013. – 138 с.
10. Смирнова, В.С. Очистка высококонцентрированных сточных вод промышленных предприятий от фенолов / В.С. Смирнова, С.А. Худорожкова, О.И. Ручкинова // Вестник Пермского национального исследовательского по-литехнического университета. Строительство и архитектура. – 2017. – Т. 8. № 2. – С. 52-63.
11. Тарасова Е. В. Очистка сточных вод машиностроительных предприятий // Известия МГТУ. 2010. №1. – С. 170-174.
12. Физико-химические основы процессов очистки воды / А. Ф. Никифоров, А. С. Кутергин, И. Н. Липунов, И. Г. Первова, В. С. Семенищев. — Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. — 164 с.

Вопрос-ответ:

Какие физико-химические методы используются в технологиях водоподготовки?

Физико-химические методы, применяемые в технологиях водоподготовки, включают флотацию, коагуляцию, ионный обмен, сорбционные методы, экстракцию и мембранные методы.

В чем заключается процесс водоподготовки?

Процесс водоподготовки включает совокупность физико-химических и биологических операций, направленных на очистку воды от различных загрязнений и придание ей необходимых качеств.

Как происходит очистка сточных вод с использованием флотации?

Флотация - это метод очистки сточных вод, основанный на воздействии на сточные воды газовых пузырьков, создаваемых с помощью флотационного аппарата. Газовые пузырьки прикрепляются к твердым или жидким частицам загрязнений и поднимают их на поверхность, где они образуют пенный слой, который потом собирается и удаляется.

Как работает метод коагуляции при очистке сточных вод?

Коагуляция - это метод удаления загрязнений из сточных вод путем образования микроскопических частиц, называемых коагулянтами, которые объединяются с твердыми и жидкими частицами загрязнений и образуют более крупные частицы, которые легче удалить.

В чем состоит применение физико-химических методов в процессах водоподготовки для предприятий машиностроительного профиля?

Физико-химические методы очистки воды применяются для удаления различных загрязнений, таких как масла, жиры, металлические и органические соединения, соответствующие требованиям машиностроительных предприятий, чтобы обеспечить эффективную работу и безопасность производственных процессов.

Какие физико-химические методы используются в технологиях водоподготовки?

В технологиях водоподготовки используются различные физико-химические методы, такие как флотация, коагуляция, ионный обмен, сорбционные методы, экстракция и мембранные методы.

Что такое флотация в процессе очистки сточных вод?

Флотация - это физико-химический процесс, в котором загрязненные частицы воды прилипают к воздушным пузырькам, образуя пену, которая затем отделяется от воды. Таким образом, флотация позволяет удалить загрязняющие вещества из сточной воды.

Чем отличается коагуляция от флотации?

Коагуляция и флотация - это два разных физико-химических процесса, используемых для очистки воды. В отличие от флотации, при коагуляции происходит образование осадка путем слияния мелких загрязнений в более крупные частицы, которые затем осаждаются и удаляются из воды. Таким образом, коагуляция позволяет очистить сточные воды путем образования осадка, а не пены, как при флотации.