Курс лекцій для студентів неекологічних спеціальностей

Механічне сухе пиловловлювання здійснюють в осаджувальних камерах, циклонних сепараторах, механічних та електричних фільтрах. В осаджувальних камерах очищають гази з грубодисперсними часточками пилу розміром від 50 мкм і більше. З них відхідні гази направляють в інші ефективніші апарати для подальшої очистки.

Значно поширеніші циклонні сепаратори, У них запилений газ, обертаючись по спіралі, відкидає часточки пилу на стінки апарата, звідки вони осипаються в осаджувальну камеру. Ці сепаратори ефективно очищають гази від часточок розміром більше 25 мкм. Середня ефективність знепилення у циклонах становить до 85% для пилу розміром 30-40мкм.

У фільтрах газовий потік проходить крізь пористий матеріал різної щільності й товщини. Для очищення від тонкодисперсного пилу використовують фільтрувальний матеріал типу паперу або тканин різної щільності. Останнім часом в якості фільтрувального матеріалу використовують синтетичні матеріали, скловолокно та інше, що можуть витримувати температуру 150-2500С. Головною перевагою рукавних фільтрів є висока ефективність очищення (до 99%). Для тонкого очищення використовують керамічні фільтри, фільтри з пластмас, ефективність яких досягає 99, 99%.

Для тонкого очищення газів використовують також електрофільтри. Крім пилу вони очищають гази від аеро- та гідрозолів. Для очищення електродів електрофільтра використовують струшувальні пристрої. За допомогою електрофільтрів можна очищати значні об’єми газів від пилу з розміром часточок 0, 01-100 мкм. Ефективність очищення – до 99, 9%.

Для підвищення ефективності електрофільтрів електроди інколи змочують водою. Такі електрофільтри називають мокрими.

До фізико-хімічних методів очищення газових викидів належать абсорбція і адсорбція. Абсорбція – це процес хімічного осадження або зв’язування забруднювальних речовин під час пропускання через рідкий поглинач. Апарати для такого очищення називають абсорберами. В них очищуваний газ і абсорбувальна рідина рухаються назустріч одне одному. Абсорбцію застосовують для очищення відхідних газів від хімічних речовин.

Адсорбційний метод очищення газів – це сорбція газуватих речовин на поверхні або в об’ємі мікропор твердого тіла. Таку тверду речовину називають адсорбентом. Апарати, в яких здійснюють адсорбцію, називають адсорберами.

Хімічні методи очищення викидних газів засновані на хімічному зв’язуванні шкідливих забруднювальних речовин.

Спалювання використовують для очищення від горючих вуглеводнів, що не використовуються у виробництві.

У багатьох випадках для знешкодження відхідних газів застосовують каталітичне окислення, відновлення та розкладання.

 

Мета теми: Ознайомити студентів з основними забруднювачами і забрудненнями вод Світового океану, поведінкою забруднень у воді, впливом їх на живі організми і процеси самоочищення води. Ознайомити з вимогами до якості води, з принципами визначення необхідного ступеня очистки стічних вод.

1. Користувачі і споживачі води, їх роль в забрудненні води.
2. Основні забруднювачі і забруднювальні речовини, що забруднюють води Світового океану.
3. Класифікація забруднювальних речовин.
4. Поведінка забруднень у воді та вплив їх на організми гідросфери і людей. Самоочищення води.
5. Контроль і управління якістю води.
6. Нормативні вимоги до якості води відкритих водойм різних категорій.
7. Визначення необхідного ступеня очистки стічних вод і умови скидання їх у водойму.
8. Основні напрями шляхів попередження забруднення відкритих водойм та підземних вод.
9. Очищення стічних вод, методи.

Вода виконує важливі екологічні функції:

1. вода – це основна складова частина всіх живих організмів (тіло людини складається на 60-70% з води залежно від віку людини, медузи, огірок – на 98-99%) ;
2. за участю води здійснюються численні процеси в екосистемах (обмін речовин, тепла та інше);
3. води Світового океану – основний кліматоутворюючий фактор, головний акумулятор сонячної енергії;
4. вода – один з найважливіших видів мінеральної сировини, основний природний ресурс, що споживається людством (води використовується в тисячі разів більше, ніж нафти чи вугілля).

Велику роль відіграє гідросфера у формуванні поверхні Землі, її ландшафтів, в перенесенні хімічних речовин. Для багатьох організмів вода – це середовище їхнього життя.

Споживачі та користувачі води

Основними споживачами води є комунальне і сільське господарство та промисловість. У сільському господарстві воду використовують для поливу рослин, напування тварин й приготування корму для них, у комунальному господарстві – для пиття та приготування їжі для людей, для задоволення їхніх санітарно-гігієнічних потреб, як теплоносій, тощо. У промисловості воду використовують як сировину, реагент та розчинник для проведення різних технологічних процесів, для промивання сировини, продукції, тощо.

Усі галузі господарства за відношенням до водних ресурсів поділяються на користувачів і споживачів. Користувачі використовують воду як середовище або джерело енергії і не забирають її з джерел (водний транспорт, рибальство, туризм, гідроелектростанції, тощо. Споживачі забирають воду з джерел і використовують її за призначенням (пиття, приготування їжі, вирощування сільськогосподарської продукції, різні технологічні процеси на виробництві, тощо).

Після використання вода частково або повністю повертається до джерела, але уже із зміненою якістю. До 70% прісної води споживає сільське господарство. Нині у світі зрошується близько 15% площ усіх сільськогосподарських угідь. За прогнозами зрошувальні площі мають зрости майже у два рази.

Обсяг води, що споживається у промисловості оцінюють водоємністю виробництва, під якою розуміють кількість води, що витрачається на виробництво однієї тонни готової продукції. Водоємність різних видів виробництва коливається в дуже великих межах (від 15-20 м3/т продукції при виробництві чавуну, сталі до 2000-3000 при виробництві синтетичного каучука). Середній хімічний комбінат щодоби витрачає 1-2 млн м3 води.

Споживання води населенням характеризують питомим