Выбор и обоснование технологической схемы.
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВО Уральский государственный лесотехнический университет
Кафедра физико-химической технологии защиты биосферы
ПРОЕКТ РЕКОНСТРУКЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ГОРОДА КУДЫМКАРА
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине «Процессы и аппараты защиты
окружающей среды»
Разработал
студент ЗФ-20.03.01 Мехоношина А.С.
Руководитель проекта Первова И.Г.
Заведующий кафедрой Первова И.Г.
Екатеринбург
2019
Реферат.
Курсовой проект Мехоношиной Анастасии Сергеевны на тему «Проект реконструкции технологической схемы очистки сточных вод города Кудымкара» состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.
Объем пояснительной записки составляет 84 страницы, (листы формата А 4), в том числе 14 рисунков, 5 таблиц и 18 источников литературы.
В расчетно-пояснительной записке представлен критический обзор существующих в настоящее время методов и способов очистки производственных сточных вод. Обоснована и
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ….……………………………………………………………. 3
1. Обоснование проекта и постановка задачи …………………… 4
1.1. Общие сведения о предприятии ………………………………. 4
1.2. Климатические характеристики района расположения предприятия ……………………………………….……………………6
|
|
|
1.3. Описание существующей технологической схемы очистки отходящих газов ………………………………….…………………………………………7
2. Выбор и обоснование технологической схемы ………………. 10
3. Описание реконструированной технологической схемы очистки отходящих газов ……………………………………….....25
Введение.
Научно-технический прогресс, улучшая качество жизни человека, одновременно порождает экологические проблемы. Одной из главных экологических проблем существования и развития современных городов является утилизация хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. С каждым годом количество сточных вод, поступающих на очистные сооружения канализации городов, неуклонно растет нарастающими темпами. В Российской Федерации накоплено около 80 млрд. тонн отходов различного типа; функционируют тысячи полигонов захоронения, под которыми занято до 250 тыс. га земель, подавляющая часть которых находится в неудовлетворительном техническом состоянии, опасном для окружающей природной среды. Более 90 % потребляемых человеком ресурсов поступает в отходы, что приводит к размыканию биогеохимических циклов и уменьшению устойчивости экосистем, причем наиболее остро эта проблема стоит в городах. В то же время количество не возобновляемых природных ресурсов исчезает столь же быстрыми темпами. Между тем, значительная часть отходов может быть превращена во вторичное сырье и материалы. Поэтому проблема использования сточных вод и их отходов решает не только экологические, но и ресурсные задачи.
|
|
|
Обоснование проекта и постановка задачи.
Описание существующей схемы.
Канализационная насосная станция.
Сточная вода по главному коллектору (d=600 мм) поступает в приемное отделение канализационной насосной станции, где установлены две ручные решетки с прозорами 9 мм для задержания крупных плавающих загрязнений. Улавливаемые загрязнения удаляются вручную на иловые карты. Насосами ФГ 216\24 по напорным трубопроводам 2*400 мм сточная вода подается в камеру гашения напора.
Камера гашения напора.
Камера гашения напора — самая верхняя точка очистных сооружений. Дальнейшее движение сточных вод по всем стадиям очистки осуществляется самотеком. Из камеры гашения напора сточные воды по открытому железобетонному лотку подаются на песколовки. Также от камеры гашения напора идет линия аварийного сброса сточных вод — труба диаметром 400 мм.
|
|
|
Решетки.
Перед песколовками на железобетонном лотке установлена решетка с прозорами 9 мм. Задержанные на ней крупные плавающие загрязнения удаляются вручную и утилизируются на иловые карты.
Песколовки.
Песколовки удаляют из сточных вод тяжелые минеральные примеси с размером частиц 0,25-1 мм. Очистка идет в двух горизонтальных песколовках диаметром 6 м. При медленном круговом движении сточных вод в рабочей зоне под действием гравитационных сил идет выпадение взвеси на дно конуса (осадочная зона). Осадок с влажностью 50-70% периодически удаляется на две песковые карты при помощи гидроэлеватора, рабочей водой для которого служит осветленная вода из контактного резервуара. Подача воды для очистки
песколовок осуществляется при помощи насоса гидроэлеватора СД 160\40, который расположен в машинном отделении производственного корпуса.
Первичные отстойники.
Первичные отстойники удаляют из сточных вод до 40% гораздо более мелких минеральных веществ, чем песколовки, также частично (на 15-30%) снижается содержание органики. Первичные отстойники вертикального типа, квадратные в плане (15м*15м), четырехконусные.
|
|
|
Принцип работы вертикальных отстойников основан на неоднократном изменении направления движения жидкости внутри сооружения. Сточная вода из песколовок подается снизу в центральную вертикальную трубу. Вокруг центральной трубы расположен круглый отражательный щит, который изменяет направление движения воды с вертикального (нисходящего) на горизонтальное, а затем вновь на вертикальное (восходящее), при котором происходит выпадение осадка в отстойной зоне. Сырой осадок сползает по наклонным стенкам на дно конусов, откуда поднимается эрлифтами и по илопроводу направляется в илоперегниватель. Влажность сырого осадка составляет 92-95%. Осветленная вода собирается в периферийный сборный лоток и подается в аэротенк. Вынос взвешенных веществ составляет 100-120мг/л.
Аэротенки.
Аэротенки – это сооружения, где в присутствии кислорода происходит интенсивное биохимическое окисление растворенных загрязнений при помощи организмов активного ила.
Тип аэротенков: аэротенки-смесители двухкоридорные (38 м*15 м). 50% первого коридора – зона регенерации. Биоценоз активного ила аэротенков очень многообразен в видовом отношении и варьируется в больших пределах вследствие значительного изменения внешних условий – концентрации загрязняющих веществ в исходной воде, а так же состава, температуры и количества сточных вод. В аэротенках присутствуют следующие виды организмов:
1.Саркодовые
2.Жгутиковые
3.Инфузории ресничные:
- свободноплавающие
- прикрепленные
4. Инфузории сосущие
5. Коловратки
6. Черви первичнополостные
7. Черви вторичнополостные
8. Тихоходки
В начале зоны регенерации подается осветленная вода из первичного отстойника и возвратный циркуляционный ил из вторичного отстойника. Аэрация осуществляется при помощи мелкопузырчатых аэраторов «Полипор», расположенных на дне аэротенков. В течение 10-12 часов жидкость движется от зоны регенерации до конца второго коридора. По мере движения сточных вод идет процесс окисления загрязнений. Затем иловая смесь сливается в воронку и по дюкеру поступает во вторичный отстойник.
Вторичные отстойники.
Вторичные отстойники предназначены для отделения активного ила от очищенных сточных вод. На сооружениях вторичные отстойники по конструкции, размерам и по принципу работы полностью идентичны первичным отстойникам. Разница заключается в том, что на дно конусов вместо сырого осадка опускается активный ил, часть которого (возвратный ил) подается в зону регенерации аэротенка, а другая часть (избыточный ил с влажностью 99%) сбрасывается в аэробный минерализатор. Осветленная вода собирается в периферийный лоток и подается в контактный резервуар.
Контактные резервуары.
Контактные резервуары – прямоугольные, в плане железобетонные емкости (9м*15м). В настоящее время контактные резервуары используются как биопруды. По дну проходят перфорированные трубы для подачи воздуха от воздуходувок. Очищенная сточная вода собирается сверху воронкой и по дюкеру отводится в резервуар доочистки.
Резервуар доочистки.
Резервуар доочистки – это заглубленный железобетоный резервуар диаметром 12 м, который ранее выполнял функции биопруда. После закрытия хлораторной было принято решение использовать данный резервуар для размещения в нем станции ультрафиолетового обеззараживания.
УФ - обеззараживание – это экологически безопасный и безвредный процесс в отличие от хлорирования, при котором неизменно образуется определенное количество хлорорганических соединений, обладающих канцерогенными и мутагенными свойствами. В целях обеззараживания очищенной сточной воды эксплуатируется установка УФО марки ОДВ – 150 СА.
Выпуск.
Сброс очищенных сточных вод производится в реку Иньва (приток реки Кама) на 151,0 км от устья, географические координаты выпуска 58°59'56''СШ, 54°40'35''ВД. Выпуск русловой, рассредоточенный, проложен по дну реки, выполнен из стальной трубы Ду - 600 мм, длиной 12 м. Выход очищенной сточной воды осуществляется через отводы диаметром 150 мм, которые расположены по всей длине основной трубы на расстоянии 0,6 м.
Сооружения для обработки остатка.
Илоперегниватели.
Илоперегниватели – бетонные резервуары, расположенные в начале блока емкостей и перекрытые сверху плитами. Они предназначены для первичной анаэробной (бескислородной) обработки и перегнивания сырого осадка. Сырой осадок с влажностью 92-95% регулярно подается из конусов первичных отстойников. По мере заполнения илоперегнивателей их содержимое перекачивается на иловые карты.
Аэробные минерализаторы.
Аэробные минерализаторы – открытые бетонные резервуары, расположенные в блоке емкостей между аэротенками и вторичными отстойниками. В эти резервуары периодически подается избыточный активный ил из вторичных отстойников с влажностью 99% для его первичной обработки (минерализации), которая проходит в аэробных условиях (в присутствии кислорода).
Илоперегниватели и минерализаторы соединены между собой дюкером 200 мм, и работают как сообщающиеся сосуды, т.е. уровень заполнения у них одинаковый. Первично обработанный в этих резервуарах осадок перекачивается на иловые карты по общему дюкеру диаметром 150 мм, при помощи илового насоса ФГ 216/24, который расположен в машинном отделении производственного корпуса.
Песковые и иловые карты.
Песковые и иловые карты – специально оборудованные площадки для временного размещения, перегнивания и обезвоживания отходов механической и биологической очистки сточных вод. На песковые карты перекачивается осадок из песколовок с влажностью 50-70%, а на иловые (15 шт.) – содержимое илоперегнивателей и минерализаторов. В процессе выдерживания на картах происходит перегнивание и расслоение отходов на жидкую и твердую фракции. Жидкая составляющая отходов собирается перфорированными трубами, которые расположены по дну карт, и подается в приемное отделение КНС для дальнейшей очистки вместе с поступающими из города сточными водами.
Подсушенный ил на картах передается колхозу «Россия» для использования в качестве удобрения на сельскохозяйственных полях. Передача осуществляется на основании заявки и в соответствии с «Паспортом опасного отхода».
Данные по материальным потокам и нормативные требования к качеству очищенных вод представлены за 2018 год. На данный момент ситуация не изменилась.
Состав исходных и очищенных сточных вод.
| Показатели | Ед. изм. | Концентрации | ПДК Рыбохозяйственных водоемов | |
| На входе | На выходе | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| БПКполн (БПК5 × 1,33) | мг О2/л | 197,8925 | 2,87025 | - |
| Нефтепродукты | мг/л | 0,0035 | 0,0033333 | 0,05 |
| Взвешенные вещества | мг/л | 327,02333 | 10,06 | 10,0 |
| Сухой остаток | мг/л | 794,19167 | 684,625 | - |
| Сульфаты | мг/л | 75,074167 | 60,725 | 100,0 |
| Хлориды | мг/л | 106,30083 | 97,1525 | 300 |
| Фосфаты | мг/л | 6,7716667 | 0,2651667 | 1-2 |
| Аммоний-ион | мг/л | 41,5325 | 0,7258333 | 0,5 |
| Нитрат-анион | мг/л | 4,8675 | 29,405833 | 40,9 |
| Нитрит-анион | мг/л | 0,9225 | 0,1496667 | 0,08 |
| Железо общее | мг/л | 2,2766667 | 0,1825 | 0,1 |
| СПАВ | мг/л | 2,1358333 | 0,0551667 | 0,5 |
| ХПК | мг/л | 451,1 | 26,7825 | - |
Выбор и обоснование технологической схемы.
При анализе нескольких технологий очистки сточных вод, моё внимание заострилось на мембранном биореакторе.
Критерии для выбора были следующими:
1. Существенно снижаются затраты на утилизацию ила, так как количество избыточного активного ила в системах с МБР на 20-50% меньше по сравнению с классической технологией.
2. Количество операций в технологическом процессе уменьшилось. Так как отсутствуют вторичные отстойнки, контактные резервуары.
3. Для очистки мембран биореактора необходима либо лимонная кислота с процентным содержанием от 0,2 до 0,3, либо гипохлорит натрия, имеющий значения по концентрации в рамках от 0,2 до 1%, что являются распространенными и не дорогими веществами.
4. Не требуется постоянное присутствие персонала, так как работа системы полностью автоматизирована и компьютеризирована.
5. В сооружениях с МБР применяется гораздо меньше технологического оборудования (насосов, воздуходувных механизмов), что обеспечивает значительное снижение потребляемой электроэнергии.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 326; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!