Инженерная защита гидросферы

 

Защита гидросферы

Для сохранения чистоты поверхностных водоемов применяют следующие методы:

5) Уменьшение количества сточных вод

1.3 Разработка и внедрение маловодных и безводных технологий (для охлаждения используют воздух и др. способы, когда вода устраняется)

1.4 Организация повторного водоснабжения с очисткой или без него (оно позволяет в 10-50 раз уменьшить потребление воды)

6) Обеспечение надлежащего разбавления ПСВ (промышленные) и БСВ (бытовые)

7) Интенсификация процессов самоочищения

1 га тростника за сезон поглощает 5-6 тонн присутствующих в сточных водах вредных солей.

Искусственная аэрация с применением:

5) Барбодажный аэратор (воздуходувка с горизонтальной трубой на глубине около 1,5м с отверстиями…)

6) Механический заглубленный аэратор (система расположенных на понтонах вращающихся труб, заглубленных до 1 метра)

7) Механический поверхностный аэратор (система, разбрызгивающая воду в воздушном пространстве над водоемом)

8) Водослив через плотину в виде свободно падающего потока.

8) Очистка сточных вод. Методы очистки можно разделить:

a. Рекуперационные методы – предусматривают извлечение из сточных вод загрязняющих веществ.

b. Деструктивные – сточные воды подвергаются разрушению путем окисления или восстановления. Продукты разрушения удаляются в виде газа или осадка.

Существуют следующие основные методы очистки:

· Механическая (самая простейшая) – удаляются нерастворенные крупнодисперсные примеси размером 20-100 мм. Основные способы:

а) Процеживание

б) Отстаивание

в) Фильтрование

г) Флотация. Происходит с применением добавок (ПАВы).

· Физико-химические методы

а) Коагуляция – добавка коагулянтов, позволяет образовать хлопья гидроксидов металлов, которые осаждаются под действием сил тяжести.

Флокуляция – добавление высокомолекулярных соединений – флокулянтов (крахмал, целлюлоза). Позволяет ускорить процесс очистки.

б) Ионный метод – основной метод обезсоливания воды на ТЭС и АЭС, очистки воды в химической и машиностроительной промышленности

в) Адсорбция

г) Ультрафильтрация – фильтрование через полупроницаемые мембраны (применяется для очистки растворенных веществ)

д) Электродиализ (как у Николая Растаргуева)

· Химические методы – связаны с расходом различных химических материалов, при этом загрязняющие вещества переводятся в нетоксичную или малотоксичную форму.

Основные способы:

а) Нейтрализация

б) Озонирование (очистка от соединений мышьяка, цианидов, ПАВ, красителей, обеззараживания воды)

в) Восстановление

· Биохимическая очистка – основана на способности использовать некоторых микроорганизмов использовать загрязняющие вещества сточных вод для своего питания.

Основные способы:

а) Поля орошения

б) Поля фильтрации

в) Биологические пруды – искусственно созданные сооружения, в которых очистка осуществляется под действием фито- и зоо- планктона.

г) Аэротэнты – очистка осуществляется под действием микроорганизмов активного ила.

д) Биофильтры

· Термические методы

Применяются для уничтожения опасных примесей и для очистки сильно минерализованных сточных вод

а) Огневой метод – распыление сточных вод в топочные газы (темп. более 1000*С)

б) Жидкофазное окисление – окисление кислородом воздуха при тема. 150-350 *С и давлении до 300 атм.

· Опреснительные установки

· Захоронение

а) Закачка в глубокие скважины

б) Пруды-накопители

в) Могильники радиоактивных отходов

Защита гидросферы.

1. Уменьшение количества сточных вод.
1. Разработка и внедрение малоотходных и безводных технологий
2. Организация повторного водоснабжения и очисткой или без в зависимости от качества воды (повторное водоснабжении позволяет в 10-50 раз уменьшить потребление воды)
2. Обеспечение надлежащего разбавления ПСВ и БСВ
3. Интенсификация процессов самоочищения (под влияние солнечной радиации, растворенного воде кислорода, микроорганизмов). Интенсифицировать процессы самоочищения позволяет следующее устройство – барматажный аэратор, механически заглубленный аэратор, механический поверхностный аэратор, водослив через плотину.
4. Очистка сточных вод
1. Рекуперационные: предусматривают извлечение их сточных вод загрязняющих веществ

i. Механическая очистка – процеживание, отстаивание, фильтрация, нефтеулавливание.

ii. Физико-химический метод

1. Коагуляция – обработка воды специальными реагентами с целью удаления нежелательных растворенных примесей

2. Флукуляция – укрупнение мелкодисперсных частиц.

3. Ионный обмен – основной метод обессоливания воды на ТЭС и АЭС

4. Адсорбция

iii. Химический метод – связан с расходом некоторых химических материалов (загрязняющие вещества переходят в нетоксичную или малотоксичную форму)

1. Нейтрализация

2. Окисление

3. Восстановление

iv. Биохимическая очистка – основана на способности микроорганизмов использовать загрязняющие вещества для питания

v. Термический: для уничтожения особо опасных примесей

1. Огневой (распыление сточных вод в топочные газы (>1000⁰C))

2. Жидкофазное окисление

3. Опреснители воды

vi. Захоронение высокоточных и высокоминерализованных сточных вод – закачка в скважины, радиоактивные могильники и т.д.

1. Деструктивные: сточные воды разрушаются путем окисления или восстановления

 

Инженерная защита литосферы

 

Борьба с деградацией земель

1. Рациональное использование почв. Исключение экологически необоснованных решений.

1. Применение соответствующих агротехнических приемов – безотвальное земледелие, применение севооборотов и отказ от тяжелой техники.
2. Уменьшение засоления почвы (увеличение платы на воду)
3. Применение гидротехнических мероприятий (укрепление откосов, задержание стоков)
4. Лесомелиорационные работы (агролесомелиорация – высадка защитных полос леса, мелиорация – осушение переувлажненных земель и болот).
5. Химическая мелиорация. Подразделяется на известкование (уменьшается кислотность почв, тяжелые металлы переводятся в нерастворимые соединения), гипсование (приводит к уменьшению засоленности почв) и применения минеральных и органических удобрений.
6. Рекультивация земель – комплекс работ по восстановлению продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель. Проходит в 2 этапа:

· Техническая рекультивация (завоз земли, планировка…)

· Биологическая рекультивация (восстановление биологических свойств земли). Достигается добавкой удобрений, известкованием, высадкой кустарников и деревьев.