Химическая технология и охрана окружающей среды

Значительное место в решении проблемы охраны окружающей среды принадлежит современным технологиям очистки и утилизации вредных выбросов и отходов. В настоящее время ведутся большие работы по внедрению замкнутых систем водопотребления, малоотходных технологических процессов, безотходных производств, новых систем водо-, пыле- и газоочистки.

Промышленные загрязнения биосферы подразделяют на материальные, которые включают в себя механические, химические и биологические загрязнения, а также энергетические.

К механическим загрязнениям относятся инертные аэрозоли, инертные твердые тела и, в меньшей степени, частицы в воде и в почве.

Химические загрязнения – это разнообразные газовые, жидкие и твердые химические вещества, которые вступают в химическое взаимодействие с биосферой.

Биологические загрязнения – это различные микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности. Это наиболее опасный вид загрязнений, возникший в результате развития процессов микробиологического синтеза.

Энергетические загрязнения – это все виды энергии: тепловая, механическая (вибрация, шум, ультразвук), световая (видимая, инфракрасная, ультрафиолетовая), электромагнитные поля, ионизирующие излучения (α, β, γ, рентгеновское, нейтронное).

Для снижения уровня энергетических загрязнений применяют в основном различные способы экранирования источников шума, электромагнитных полей и ионизирующих излучений, поглощения шума, и динамического гашения вибрации.

Различают источники загрязнения сосредоточенные (точечные), рассредоточенные, а также непрерывного и периодического действия (залповые).

Загрязнения бывают стойкими (биологически жесткими) и нестойкими, разрушающимися под воздействием природных химико-биологи-ческих процессов.

Источники загрязнения атмосферы

Загрязнение воздуха может быть естественным и искусственным.

Естественные загрязнения не связаны с производственной деятельностью человека (вулканическая деятельность, пыльные бури, лесные пожары и др.). Они учитываются при определении общего уровня загрязнения воздуха (фоновый уровень).

Основными источниками искусственного загрязнения являются мощные тепловые электростанции, работающие на различном топливе, автотранспорт, предприятия черной и цветной металлургии, химическая промышленность.

Наиболее характерными и крупнотоннажными являются выбросы диоксида серы (SO₂), оксидов углерода (CО, CО₂), оксидов азота (NO_x), различных углеводородов и пыли. На их долю приходится до 86 % всех выбросов в атмосферу.

В настоящее время в мире в атмосферу выбрасывается больше 100 млн. т твердых веществ, около 150 млн. т SO₂, 60 млн. т NO_х. Кроме перечисленных веществ, химические предприятия выбрасывают в атмосферу различные органические растворители (ацетон, метанол, дихлорэтан и др.), амины, альдегиды, хлор, синильная кислота, фтористые соединения, фосфор, ртуть, сероводород, сероуглерод, металлоорганические соединения и др.

Значительное количество вредных веществ выбрасывают в атмосферу производства кислот, щелочей, удобрений, цемента, предприятия нефтехимии и т. д.

Классификация сточных вод

По происхождению и свойствам различают:

1. Реакционные воды. Они характерны для химических реакций, протекающие с образованием воды в виде побочного продукта. Эти воды со-

держат очень большую концентрацию примесей, и их очистка является наиболее сложной проблемой.

2. Воды, содержащиеся в исходном сырье (влажный уголь, сырая нефть, сланцы и др.).

3. Промывные воды, образующиеся в результате промывки сырья или готовых продуктов.

4. Маточные водные растворы, образующиеся при переработке сырья в водных средах (например, при кристаллизации, суспендировании, растворении, флотации).

5. Охлаждающие воды, образующиеся после водяных холодильников. В них контакт воды с охлаждаемой средой происходить через теплопередающую стенку. Однако загрязнение охлаждающих вод возможно через различного рода неплотности, в результате коррозии, износа и т.д. Поэтому такие воды еще называют условно чистыми.

Все сточные воды выводятся по канализационным сетям. При этом должна применяться раздельная система канализации (условно чистых вод, коррозионно-активных вод, фекальных вод и др.). Это необходимо потому что, при смешивании различных сточных вод могут происходить химические реакции с образованием осадков или токсичных газообразных веществ.