Борьба с загрязнением атмосферы отходящими газами - одна из
серьезнейших проблем современности. Ежегодно на земном шаре в воздух
выбрасывается 250 млн. т золы, десятки миллионов тонн сернистого газа,
оксидов азота и других веществ, способных загрязнить большие территории,
сделать их непригодными для жизни людей, животных и растений, вызвать
коррозию металла машин, строений и аппаратов. Наиболее радикальная
защита воздуха от газовых выбросов - совершенствование производственных
процессов. Например, совсем недавно в нашей стране была разработана
технология использования диоксида серы, выбрасываемого с отходящими
газами заводами цветной металлургии. Технология позволяет ликвидировать
этот источник загрязнения воздуха и получить дешевую серную кислоту (см. Безотходная технология).
Если подобный путь неосуществим, то отходящие газы необходимо подвергать
очистке. Вредные вещества, которые содержатся в газообразном виде,
удаляют путем абсорбции и адсорбции или же подвергают каталитической
реакции, в результате которой они превращаются в неопасные соединения.
Очистку газов от пыли, дымов и туманов проводят с помощью
гидромеханических процессов в циклонах, фильтрах и т. п. (см. Химическая
технология). Например, на крупных современных тепловых электростанциях
(ГРЭС) и теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) нашей страны, сжигающих твердое
топливо, применяют высокоэффективные электрофильтры, обеспечивающие
очистку дымовых газов от золы на 99%. А ведь недавно ТЭЦ были основным
источником загрязнения воздуха.
В наши дни при проектировании любого завода одновременно планируются тип
и мощность очистных сооружений, необходимых для полного обезвреживания
жидких и газообразных отходов. Этого требуют законы нашей страны, где
забота о здоровье человека - важнейшая задача государства.
Еще совсем недавно считалось, что человечество обеспечено водой навечно.
Однако теперь в промышленно развитых капиталистических странах ощущается
ее дефицит. Вода многих рек и озер не только непригодна для питья, но и
купаться в ней опасно. Главная причина этого - сброс в водоемы
неочищенных сточных вод. Так, например, ежегодно в Японии заболевают и
умирают сотни людей от ядовитых веществ, попавших в водоемы. Иногда
японские рыбаки вылавливают рыб-уродов невиданной ранее формы,
изменившихся под влиянием загрязнений. Реки Потомак в США, Рейн в Европе
превратились в сточные канавы. Таковы последствия бездушного
хозяйничанья монополий в капиталистических странах, где борьба с
загрязнениями водоемов ведется неудовлетворительно.
В нашей стране государство ежегодно выделяет миллиарды рублей на охрану
окружающей среды. И значительная часть этих средств расходуется на
очистку сточных вод.
Основные <поставщики> промышленных сточных вод - нефтеперерабатывающие,
химические, металлургические и целлюлозно-бумажные предприятия. Эти же
предприятия и потребляют больше всего воды: на 1 т стали ее расходуется
20 м3, на 1 т бумаги - 250 м3, на 1 т аммиака - 1500 м3. Поэтому очистка
вод нужна не только для предотвращения загрязнения водоемов, но и для
возвращения воды в технологический процесс.
Применяются механические, физико-химические, химические, биохимические и
термические методы очистки.
Механические методы очистки включают отстаивание и фильтрование. С их
помощью очищают воду от взвешенных твердых частиц.
Физико-химические методы используют массообменные процессы. Адсорбция и
экстракция требуют дорогих реагентов и сравнительно сложной аппаратуры.
Их целесообразно применять для очистки воды от небольших количеств
растворенных в ней токсических веществ Так, путем адсорбции на
активированных углях
из сточных вод цветной металлургии извлекают цинк, медь, свинец, никель
и другие металлы. Ядовитый фенол удаляют с помощью его экстракции
минеральными маслами или бензолом.
В последние годы начали применяться более экономичные массообменные
процессы - обратный осмос и электродиализ.
Химические методы очистки заключаются в обработке сточных вод
химическими реагентами. В результате реакций нейтрализации, окисления,
восстановления ядовитые вещества переходят в нетоксичные продукты или же
выпадают в осадок, который отделяется механическими методами.
При биохимической очистке воду направляют в большие железобетонные
бассейны - аэротенки. На дне бассейнов уложены трубы, по которым
непрерывно подается воздух. Он необходим для жизнедеятельности особых
бактерий, которые размножаются в аэротенках. Пищей для бактерий служат
органические вещества, содержащиеся в стоках. В результате растворенные
органические вещества переходят в бактерии, их становится все больше, а
загрязнений - все меньше. Избавиться же от бактерий, или, как их
называют ученые, активного ила, очень просто: этот ил тяжелее воды и
довольно легко осаждается в отстойнике. Часть ила из отстойника вновь
подают в аэротенк, а часть высушивают и используют как удобрение.
На большинстве очистных станций на этом очистка кончается. Очищенную
воду хлорируют, чтобы убить болезнетворные бактерии, и сбрасывают в
реку.
Термический метод очистки сточных вод наиболее эффективен, но и наиболее
дорог. Воду сжигают, получая нетоксичные газообразные продукты горения и
твердый осадок. Этот способ целесообразно использовать в случаях, когда
в стоках содержится много органических веществ, которые служат топливом.
Хотя правильно выбранные методы очистки позволяют устранить опасность
сильного загрязнения водоемов, главный путь борьбы со стоками - создание
безводных технологических процессов. Так, например, в последние годы
начал применяться способ сухого формования бумаги, при котором
потребность в воде вообще отпадает, а следовательно, и нет вредных
сточных вод. Интересно, что этот способ имеет и еще одно немаловажное
преимущество - он улучшает качество бумаги.
Действенным способом борьбы с загрязнением водоемов является также
создание на предприятиях водооборотных систем, которые не имеют стока, а
циркулирующая в них вода непрерывно подвергается очистке. Причем
выделенные из воды загрязнения нередко используются как вторичные
ресурсы для получения ценных продуктов.
