Онлайн поддержка
Все операторы заняты. Пожалуйста, оставьте свои контакты и ваш вопрос, мы с вами свяжемся!
ВАШЕ ИМЯ
ВАШ EMAIL
СООБЩЕНИЕ
* Пожалуйста, указывайте в сообщении номер вашего заказа (если есть)

Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО И ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Совершенствование систем очистки сточных вод от механических загрязнений

baby_devochka 1600 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 64 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 08.07.2022
Основной задачей реконструкции локальных очистных сооружений является решение проблемы очистки промышленных стоков. Цель выпускной квалификационной работы – разработка рекомендаций по совершенствованию системы очистки сточных вод от механических загрязнений. Данная работа выполнена на базе предприятия АО «Тулагорводоканал». Для достижения цели работы в процессе ее выполнения необходимо решить следующие задачи: – провести анализ современных способов очистки сточных вод; – исследовать общую характеристику предприятия АО «Тулагорводоканал»; – провести оценку воздействия сточных вод предприятия на окружающую среду; – разработать рекомендации по модернизации первичных отстойников системы очистки; – произвести разработку системы утилизации илового осадка; – разработать мероприятия по обеспечению производственной и экологической безопасности. Объект исследования – система очистки сточных вод от механических загрязнений на предприятии АО «Тулагорводоканал». Предмет исследования – совершенствование системы очистки сточных вод от механических загрязнений на предприятии АО «Тулагорводоканал». Методы исследования: – анализ; – синтез; – сравнение. Практическая значимость проекта – результат позволит организовать систему очистки сточных вод от механических загрязнений на предприятии АО «Тулагорводоканал».
Введение

Вода – ценнейший природный ресурс. Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой. В водный бассейн со сточными водами поступают загрязнения от различных промышленных и коммунальных предприятий. Основными источниками загрязнения и засорения водоемов являются, недостаточно очищенные сточные воды, которые наносят огромный ущерб водной акватории. Сточные воды в своём составе могут содержать различные ядовитые вещества, состав которых варьируется от отрасли экономики, её технологических процессов. Сточные воды делят на две группы: сточные воды сульфатных азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик и т.д. и сточные воды с содержанием нефтепродуктов, смол, фенолов, аммиака. Все загрязняющие вещества так или иначе вызывают деградацию водного объекта, некоторые из них приводят к гибели животного и растительного мира, а также приводят к заболачиванию и зарастанию водоёма за счет повышенного содержания биогенных компонентов. Биогенные элементы способствуют массовому развитию водорослей, в результате чего вода становится непригодной для хозяйственно-бытового использования. Выросшие водоросли окрашивают воду в различные цвета и поэтому сам процесс получил название «цветения» водоемов. Особенно негативное влияние на водные ресурсы оказывает промышленное производство. Утилизация и обезвреживание сточных вод составляет одну из самых важных экологических проблем настоящего времени и в этом направлении наработано множество разнообразных технологических приёмов, в основе которых лежат физико-химические или биохимические процессы деградации вредных компонентов сточных вод. Основная масса органических веществ, поступающих на канализационные очистные сооружения, удаляется в сооружениях биологической очистки. При превышении токсичности сточных вод, поступающих на очистные сооружения, процесс биологической очистки не проходит должным образом. Вынос органических веществ приводит к нарушению равновесия экосистемы водного объекта. Помимо биологического загрязнения, предприятия засоряют водные объекты ядохимикатами. Данные вещества особенно опасны в связи с их способностью накапливаться в организме человека. В последнем случае животные последующих трофических уровней, питаясь организмами, накопившими ядохимикат, получают исходно более высокие концентрации. В результате на вершине данной пищевой цепи концентрация химиката в организме может стать в 105 раз выше, чем во внешней водной среде. Из-за сложного состава сточных вод при их очистке используются комбинации различных методов. Во всех случаях первой стадией является механическая очистка, способствующая удалению взвешенных частиц.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 2 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ И ДЕЙСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ 6 1.1 Общая характеристика предприятия 6 1.2 Оценка воздействия сточных вод предприятия на окружающую среду 7 1.3 Анализ действующей системы очистки сточных вод от механических загрязнений 9 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ СПОСОБОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД 16 2.1 Сточные воды и их виды 16 2.2 Методы механической очистки сточных вод 19 2.3 Методы физико-химической очистки сточных вод 33 2.4 Методы химической и термической очистки сточных вод 35 2.5 Методы биохимической очистки сточных вод 37 3. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ, ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 42 3.1 Модернизация первичных отстойников системы очистки 42 3.2 Разработка системы утилизации илового осадка 44 3.3 Применение решеток для грубой очистки сточных вод 46 3.4 Разработка мероприятий по обеспечению производственной и экологической безопасности 48 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 61 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ 64
Список литературы

1. Токовой, О. К. Экология для инженеров, Учебное пособие. Челябинск, изд. ЮУрГУ, 2015 - 230 с. 2. Семенова И. В. Промышленная экология : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / И. В. Семенова. - М.: Издательский центр «Академия», 2019. - 528 с. 3. Гудков А. Г. Механическая очистка сточных вод. Учебное пособие. - Вологда: ВоГТУ, 2003 г. – 152 с. 4. Исаева А.М., Николаева С.Н., Малютина Т.В., Хазов С.Н. Биологическая очистка. Аэротенки: Учебное пособие / - Пенза: ПГУАС, 2014. -133 с. 5. Родионов, А.И. Технологические процессы экологической безопасности. (Основы энвайронменталистики): Учебник для вузов/ А.И.Родионов. В.Н.Клушин. В.Г.Систер - 3-е изд.. перераб. и доп.- Калуга:Издательство Н.Бочкаревой. 2000. - 800 с. 6. Барабаш Н. В. Биохимические методы очистки сточных вод, Учебное пособие, Ставрополь, СКФУ, 2019 - 98 с. 7. Айрапетян С. Конспект лекций по дисциплине «Спецкурс по очистке сточных вод», Харьков, 2014. - 91 с. 8. Тимонин А.С. инженерно-экологический справочник. Т.2. – Калуга: Издательство Н.Бочкаревой, 2013. – 884 с. 9 . Рехтин, А.Ф. Проектирование сооружений для очистки сточных вод [Текст] : учебное пособие / А.Ф. Рехтин, Е.Ю. Курочкин, Б.П. Лашкивский. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2016. – 314 с. 10. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. "Водоотведение и очистка сточных вод".Москва: Ассоциации строительных вузов, 2014. -704 с. 11. Кагасов В. М. Дербышева Е. К. Очистка сточных вод коксохимических предприятий. - Екатеринбург: Полиграфист, 2018. — 189 с. 12. Комарова, Л. Ф. Использование воды на предприятиях и очистка сточных вод в различных отраслях промышленности: учебное пособие / Л. Ф.Комарова, М. А. Полетаева. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. – 174 с. 13. Василенко Л.В., Никифоров А.Ф., Лобухина Т.В. Методы очистки промышленных сточных вод: учеб. пособие. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. университет, 2019. - 174 с. 14. Лапицкая М.П. Очистка сточных вод (примеры расчетов). [Учеб. пособие для вузов по спец. "Водоснабжение и канализация" / М.П.Лапицкая, Л.И.Зуева, Н.М.Балаескул, Л.В.Кулешова]. - Мн.: Выш. школа, 1983. - 255 с. 15. Яковлев С.В., Карелин Я.А. Канализация. Учебник для вузов. Изд. 5-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1975. 632 с. 16. Долина Л. Ф. Очистка сточных вод от биогенных элементов: Монография. - Днепропетровск: Континент, 2011 - 198с. 17. Пугачев Е.А. Водоотведение поверхностного стока современных мегаполисов: Монография. – М.: Издательство АСВ, 2013. – 96 с. 18. Чуянов Г.Г. Хвостохранилища и очистка сточных вод/ Учебное пособие/ Екатеринбург, изд. УГГТА, 2008. – 246 с. 19. Шатихина Т.А. Проектирование сооружений по очистке сточных вод // Учебное пособие. – Ростов н/Д.: Ростовский государственный университет путей сообщения, 2013. — 79 с. 20. Душкин С.С., Коваленко А.Н., Дегтярь М.В., Шевченко Т.А. Ресурсосберегающие технологии очистки сточных вод/ Монография. – X. : ХНАГХ, 2018. – 146 с. 21. Сартакова О.Ю., Горелова О.М.. Чистая вода: традиции и новации: Учебное пособие. – Барнаул: Изд-во Алт ГТУ, 2012. - 178 с. 22. Фомина Е.Ю., Чмаркова Г.М. Технологии очистки сточных вод и обезвреживания шламов / Учебное пособие. – Иркутск: ИрГТУ, 2009. – 155 с. 23. Бусарев А.В., Селюгин А.С., Урмитова Н.С. Очистка сточных вод и обработка осадков / Лабораторный практикум. – Казань: Изд-во Казанск. гос. архитект.- строит. ун-та, 2014. – 63 с. 24. Штриплинг Л.О., Туренко Ф.П., Основы очистки сточных вод и переработки твердых отходов / Учеб. пособие.– Омск: ОмГТУ, 2005. – 192 с. 25. Харькина О.В. Эффективная эксплуатация и расчет сооружений биологической очистки сточных вод / Волгоград: изд-во «Панорама», 2015. – 433 с 26. Хенце М. и др. Очистка сточных вод / М.: Мир, 2008. – 471 с. 27. Мешенгиссер Ю.М. Ретехнологизация сооружений очистки сточных вод / М.: Вокруг цвета, 2017. 28. Самойлов В.С., Левадный В.С. Дренаж и очистка сточных вод / М.: Аделант, 2019. – 288 с.
Отрывок из работы

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ И ДЕЙСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ 1.1 Общая характеристика предприятия Данная выпускная квалификационная работа выполнена на базе АО «Тулагорводоканал». Адрес предприятия – 300001, Тульская область, г. Тула, ул. Демидовская плотина, д.8. Основное направление деятельности – забор и очистка воды для питьевых и промышленных нужд. АО «Тулагорводоканал» осуществляет водоснабжение и водоотведение в г. Тула. Компания обеспечивает питьевой водой и оказывает услуги водоотведения более чем 400 тысячам жителей города. Также клиентами водоканала являются свыше 4,5 тысяч юридических лиц, УК, ТСЖ, организаций и предприятий различных форм собственности. Водопроводное хозяйство г. Тула – это очень сложная, высокотехнологичная система. Она включает четыре групповых водозаборов, на которых расположена 171 артезианская скважина, шесть водоподъемных станций второго подъема и две станции третьего подъема. Для увеличения давления в распределительной сети водопровода предназначены четыре районных насосных станций с резервуарами запаса воды, а также 146 насосных станций и 22 резервуаров хранения воды общей емкостью 93,8 тысячи кубометров. В системе водоснабжения города имеются 1782 пожарных гидранта, 143 водоразборные колонки. Кроме того, в эксплуатации водоканала находятся станции обезжелезивания, котельные и другие вспомогательные объекты. Предприятие обслуживает водопроводные сети общей протяженностью 487 километров. 1.2 Оценка воздействия сточных вод предприятия на окружающую среду Состояние равновесия экосистемы водоемов может быть нарушено в результате многих причин. Особенно значим в процессах самоочищения кислородный режим водоёмов. Расход кислорода на минерализацию органических веществ определяется через биохимическое потребление кислорода (БПК). При большом сбросе органических веществ наступает дефицит кислорода. вызывает значительное ухудшение качества воды. Несмотря на то, что органические вещества не относятся к вредным, их сброс вызывает значительное ухудшение качества воды. Сброс других веществ - биогенов, которые не являются вредным или ядовитым, приводит к экологическим последствиям. Эти вещества необходимы для существования живых организмов. Водоёмы в естественном состояние бедны биогенами. При их попадании в водоемы, происходит бурный рост фитопланктона – множества видов водорослей, представляющих собой отдельные клетки, их скопления или «нити», которые держатся вблизи поверхности воды[59]. Фитопланктон препятствует прохождению солнечного света в толщу воды, что приводит к нарушению процессов фотосинтеза водных растений. В результате резко уменьшается поступление кислорода, производимого бентосными растениями при фотосинтезе. У фитопланктона короткий жизненный цикл, он быстро отмирает, что ведёт к накоплению большой массы отмершего фитопланктона – детрита. Питаясь детритом, редуценты, в основном, бактерии, потребляют кислород, уменьшая его содержание в воде. Свою лепту в эвтрофизацию вносят и взвешенные частицы, попадающие в водоём. Вещество этих частиц не отнесено к разряду химически вредных. Но они уменьшают прохождение света в толщу воды, засоряют жабры, обволакивают икринки рыб и других водных организмов. Действие токсичных соединений на гидробионты проявляется в зависимости от их концентрации. При больших концентрациях наступает гибель гидробионтов, применьших – изменяются обмен веществ, темп развития, мутагенез, потеря способности к размножению и др. Особенно чувствительны к вредным веществам гидробионты, находящиеся на начальных стадиях своего развития: икринки и т.п. Отдельные популяции, например, зоопланктон, чрезвычайно чувствительны к вредным веществам. Уже небольшие концентрации вредных веществ вызывают их гибель, и это влияет на биоценоз в целом. Особую опасность для гидросферы несут ядохимикаты на основе соединений тяжёлых металлов (свинец, олово, мышьяк, кадмий, ртуть, хром, медь, цинк) и синтетических органических соединений. Ионы тяжёлых металлов, попадая в организм, подавляют активность ряда ферментов, что приводит к крайне тяжёлым физиологическим и неврологическим последствиям[58]. Выделяют канцерогенные (развитие рака), мутагенные (появление мутаций) и тератогенные (врождённые дефекты у детей) эффекты. Воздействие осадков сточных вод на почву можно подразделить на химическое загрязнение почвы и на загрязнение патогенной микрофлорой. В эпидемическом отношении отходы сточных вод очень опасны. Содержание огромного количества возбудителей различных инфекционных заболеваний способствует созданию благоприятной средой для развития домашней мухи. Самка домашней мухи, привлеченная запахом аммиака, выделяющегося из загнивающих отходов, откладывает в поверхностном слое (на глубине 1 - 3 см) яйца. Мухи активно переносят бактериальные загрязнения отходов на пищевые продукты и предметы быта. Доказано, что патогенные микроорганизмы на поверхности тела мухи выживают в течение 1 - 7 суток, а в желудке - от 2 до 8 суток. Личинки и куколки мух находили в 100% проб отходов сточных вод. Проблема отходов сточных вод как источника антропогенного загрязнения почвы приобрела сегодня чрезвычайную актуальность. При размещении отходов на иловых картах в почву попадает большое количество органических веществ, микроорганизмов, яиц геогельминтов [7]. Из почвы компоненты твердых бытовых отходов могут попадать в подземные (в первую очередь грунтовые) воды, смываться атмосферными осадками в открытые водоемы и приводить к загрязнению воды источников водоснабжения. Вследствие расщепления органических веществ отходов, особенно легко загнивающих, образуются газы с неприятным запахом: аммиак, сероводород, индол, скатол, меркаптаны, которые загрязняют атмосферный воздух. 1.3 Анализ действующей системы очистки сточных вод от механических загрязнений На очистных сооружениях предприятия исследуемого предприятия поступают сточные воды смешанного состава, которые подразделяются на бытовые и производственные: – бытовые сточные воды содержит минеральные, органические и бытовые загрязнения. Источниками образования бытовых сточных вод является жилой район, санитарные узлы служебных и производственных зданий промышленно-коммунальной зоны. – производственные сточные воды включает в себя ливневые загрязненные стоки с внутренних дорог и промышленных предприятий. В сточной воде, поступающей на очистные сооружения, превышено содержание тяжелых металлов, алюминия, нитритов, нитратов, ионов аммония, фосфатов, нефтепродуктов, анионного ПАВ, сульфатов, хлоридов, ХПК, БПКполное, сухого остатка, взвешенного остатка, прокаленного остатка, сульфидов, кадмия, фенолов. Из-за превышения ПДС увеличивается токсичность вод, поступающих на предприятие. Сточная вода до очистки является средне загрязненной, так как концентрация взвешенных веществ и БПКполное в пределах 100-500 мг/дм3 (в среднем содержание взвешенных веществ составляет 125,8 мг/дм3, БПКполное 155,4 мгО/дм3). Присутствие ПАВ в сточных водах сказывается на всех стадиях очистки. Эти приводит к снижению седиментацию взвешенных веществ, образованию большое количество пены, торможению биохимических процессов на биологической стадии очистки. Попадая с очищенной водой в водоем, они серьезно усложняют его дальнейшее использование для бытовых и промышленных целей. Таким образом, процесс очистки не проходит должным образом, что сказывается на качестве очищенной воды. Очищенная вода содержит превышения практически по всем перечисленным показателям. Это свидетельствует о необходимости оценки воздействия на окружающую среду и модернизации очистных сооружений. Технологический процесс очистки сточных вод, схема которого представлена ниже, включает в себя следующие стадии: 1. Механическая очистка сточных вод; 2. Биологическая очистка сточных вод; 3. Доочистка сточных вод; 4. Обеззараживание сточных вод; 5. Обработка осадка. Схема технологического процесса очистки сточных вод приведена на рисунке 1.1. Рисунок 1.1. Схема технологического процесса очистки сточных вод Сущность метода механической очистки сточных вод заключается в механическом удалении из воды нерастворенных примесей, с помощью решеток, песколовок и отстойников. На рисунке 1.2 изображена существующая схема механической очистки сточных вод. Рисунок 1.2. Технологическая схема механической очистки сточных вод Сточные воды собираются в главный коллектор, откуда поступают в приёмные резервуарырайонной насосной станции (РНС-1, РНС-2). Для освобождения сточных вод от крупных плавающих отбросов, на РНС-1 применяются механизированные решётки (3 шт.) с прозорами 16 мм. Задержанные на решетках отбросы снимаются механическими граблями, сбрасываются на шнековый транспортер, далее обезвоживаются шнековым пресс-транспортером и подаются в контейнер. На подводящих каналах к аэрируемым песколовкам, установлены неподвижные решетки с шириной прозоров 16мм. Задержанные на решетках отбросы снимаются ручными граблями и сбрасываются в контейнер закрытого типа. Затем, совместно с контейнерами механической очистки первой очереди, ежедневно загружаются в самосвал и вывозятся на захоронение. В теплое время года отбросы в контейнере посыпаются хлорной известью. Скорость движения сточных вод по песколовкам с горизонтальным прямоточным движением воды составляет 0,15-0,3 м/с. Осевший на дне песколовок песок и ему подобные минеральные загрязнения сгребают в приямок скребковым механизмом. Из приямка с помощью гидроэлеватора удаляются в специальные бункеры песка для промывки и обезвоживания. Скорость движения сточных вод по аэрируемым песколовкам составляет 0,08-0,12 м/c. Расположение дырчатой трубы у одной из стен каждой аэрируемой песколовки, через которую подается воздух, позволяет создать спиральную циркуляцию в потоке сточных вод, благодаря которой песчинки отмываются от органических коллоидных веществ. Осевшие на дне песколовок песок и ему подобные минеральные загрязнения системой гидросмыва транспортируются в приямок, откуда удаляются гидроэливатором в бункеры песка для промывки и обезвоживания. Сточные воды освобожденные в песколовках от песка и крупных минеральных взвешенных частиц направляются в первичные отстойники радиального типа (4 шт.), ёмкостью по 5000м3, которые предназначены для задержания более мелких взвесей. Сточная вода подается в центр отстойника и движется радиально от центра к периферии. При этом скорость движения осветляемой воды изменяется от максимальных значений в центре до минимальных на периферии. Отстаивание является самым простым, наименее энергоемким и дешевым методом выделения из вод грубодисперсных не растворенных примесей с плотностью отличной от плотности воды. Процесс отстаивания на способности примесей оседать на дно отстойника под действием гравитационной силы и всплывать на его поверхность под действием архимедовой силы. Сырой осадок, осевший на дно отстойника, при помощи скребкового механизма сгребаются к центральному приямку, откуда плунжерным насосом перекачиваются для сбраживания в метантенки. Всплывающие вещества (жиры, механические примеси) с поверхности воды отстойника собираются полупогруженной доской, подвешенной на ферме скребкового механизма, и удаляются в жиросборники, откуда по мере накопления плунжерным насосом перекачиваются для сбраживания в метантенки. В очищенной сточной воде на выходе наблюдаются превышения по нефтепродуктам, что является следствием неудовлетворительной работы отстойников. Нефтепродукты присутствуют в сточных водах в виде опалесцирующей пленки различной толщины, растворенной, эмульгированной и находящейся во взвешенном состоянии в виде клочков. Нефтепродукты очень медленно биологически осаждаются, токсически действуют на активный ил и нарушают процесс дыхания клеток ила. Все это свидетельствует о неэффективности очистки сточных вод от нефтепродуктов на сооружениях биологической очистки. Удалять их следует на стадии механической очистки. Тяжелые металлы несут особую опасность для гидросферы. Попадая в организм, ионы тяжёлых металлов подавляют активность ряда ферментов. Это приводит к тяжелым физиологическим и неврологическим последствиям. Превышение меди одно из наибольших превышений по тяжелым металлам в очищенной сточной воде. Ионы меди и ее соединений обладают ярко выраженным токсическим действием на все живые организмы, поэтому ее ПДК для сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения составляет не более 0,001 мг/л. Необходимость выделения меди из сточной воды, помимо ее вредного влияния, диктуется еще и ценностью выделяемого сырья. Самым простым способом осаждения и выделения ионов меди из содержащей их сточной воды является их обработка пятипроцентным раствором гидроксида кальция. Водная среда при этом становится щелочной, что благоприятствует выделению и осаждению гидроксидов поливалентных металлов. Метод основан на измерении оптической плотности синего раствора аммиаката меди (II). Лабораторное исследование проводилось с помощью фотоэлектроколориметра, изображенного на рисунке 1.3. Рисунок 1.3. Фотоэлектроколоримерт На основании полученных данных оптической плотности был построен градуировочный график, представленный на рисунке 1.4. Рисунок 1.4. Градуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации меди Количество меди в воде равняется 0,002 мг/дм3. В результате лабораторные исследований были подтверждены превышения содержания меди в очищенных сточных вода. 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ СПОСОБОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД 2.1 Сточные воды и их виды Сточные воды представляют собой совокупность различных по происхождению, составу и физико-химическим свойствам воды, образующиеся в процессе хозяйственной и производственной деятельности человека. При этом вода загрязняется, и ее физико-химические свойства меняются. Сточные воды разнообразны по составу и, следовательно, по своим свойствам. В зависимости от их происхождения различают три основные категории сточных вод: – хозяйственно-бытовые; – производственные; – атмосферные. Хозяйственно-бытовые сточные воды образуются в жилых, административных и коммунальных (бани, прачечные и т.д.) домах, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. Они содержат физиологические выделения людей, а также хозяйственные отходы: остатки продуктов питания, песок, мыло и моющие средства, ткань, бумага и тому подобное. Особенностью хозяйственно-бытовых сточных вод является относительное постоянство их состава, что обусловлено сходством физиологии человека и его хозяйственной деятельности. Образование производственных сточных вод происходит в процессе производства тех или иных товаров, продукции, технологических операций и т.д. Качественный и количественный состав таких сточных вод достаточно разнообразен, что в свою очередь зависит от применяемого сырья и технологических процессов. Загрязнения, характерные для производственных сточных вод, условно разделяют на пять категорий: - биологически нестойкие органические соединения; - малотоксичные органические соли; - нефтепродукты; - биогенные соединения; - вещества со специфическими токсичными свойствами, в том числе тяжелые металлы, а также неразлагающиеся биологически жесткие органические синтетические соединения. Атмосферные образуются в процессе выпадения дождей, таяния льда и снега, как на жилой территории, так и на территории различных промышленных предприятий, АЗС и т.д. Таким образом, сброс сточных вод в систему городской канализации требует их предварительной очистки и регламентируется правилами приёма производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов. Разнообразие промышленных сточных вод и находящихся в них примесей значительно усложняет выбор оптимального выбора очистки воды. Промышленные воды имеют ряд специфических особенностей: - неравномерность поступления сточных вод по расходу и концентрации; - присутствие трудноокисляемых токсичных примесей, а также специфических веществ, ингибирующих процессы очистки; - присутствие сильно концентрированных или слабоконцентрированных загрязнений, преимущественно органического происхождения; - высокая неравномерность температуры [6]. Выделяют два основных пути очистки сточных вод: разбавление сточных вод и очистка их от загрязнений. Разбавление представляет собой паллиативную меру, которая не ликвидирует воздействия сточных вод, а лишь ослабляет его на локальном участке водоема. Основной путь - очистка сточных вод от загрязнений. Для очистки сточных вод применяются механические, физико-химические, биологические, биохимические и термические методы. По своей сути эти методы могут быть рекуперационными и деструктивными. Первые предусматривают извлечение из сточных вод всех ценных веществ и последующую их переработку, а вторые – разрушение загрязняющих веществ путем их окисления или восстановления, в результате чего образуются газы или осадки [1]. Рассмотрим данные методы более подробно. 1. Механическая очистка: процеживание, отстаивание, фильтрование, центробежные процессы; 2. Физико-химическая очистка: коагуляция, флотация, ионный обмен, экстракция, сорбция, обратный осмос, электрохимические; 3. Химическая очистка: окисление, нейтрализация; 4. Термическая очистка: огневое обезвреживание, жидкофазное окисление; 5. Биологические: биологическое разложение, биохимическое окисление. Кроме обязательной механической очистки, в комплекс очистных сооружений входят сооружения других групп очистки, вплоть до глубокой. Перед сбросом в водоем очищенные сточные волы подвергаются обеззараживанию (хлором, озоном, пероксидом водорода и др.). Если в процессе очистки образуется осадок (или биомасса), его направляют в сооружения по обработке осадка. После этого обработанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или складироваться. 2.2 Методы механической очистки сточных вод Методы механической очистки применяют для извлечения из воды взвешенных, т.е. нерастворимых веществ. Как правило, в группу методов механической очистки включают: процеживание, отстаивание, осветление во взвешенном слое осадка, фильтрование, центробежные методы. В состав сооружений механической очистки входят [2]: - решетки; - песколовки; - отстойники; - осветлители со взвешенным слоем осадка; - гидроциклоны; - центрифуги; - фильтры. Сточные воды, поступающие на очистные сооружения, прежде всего подаются в приёмную камеру (рисунок 2.1) - железобетонный резервуар, предназначенную для гашения напора и регулирования колебаний расходов, что и представлено на рисунке 1.1. Рисунок 2.1. Приёмная камера Обычно механическая очистка является предварительным, реже - окончательным этапом очистки сточных вод. Выбор метода очистки сточных вод от взвешенных веществ осуществляется с учетом кинетики процесса, исходя из размера частиц. В том случае, когда частицы достаточно велики (>30 мкм), то в соответствии с законом Стокса, они могут легко выделяться из воды отстаиванием или фильтрованием. Для более мелких частиц нужны более действующие методы. Выделение коллоидных частиц осуществляется за счёт применения коагуляции и осветлителей со взвешенным слоем осадка [3]. Как правило, на первом этапе очистки для задержания крупных загрязнителей (более 5 мм), способных забить трубопроводы и коммуникации применяются решетки (рисунок 1.2). Они состоят из наклонно или вертикально установленных параллельных металлических стержней, укрепленных на металлической раме. Наклон решеток составляет 60-80? к горизонту. В зависимости от величины прозоров решетки делятся на: а) решетки грубой очистки (прозоры 30-200 мм); б) решетки средней очистки (прозоры 10-30 мм); в) решетки тонкой очистки (прозоры 1-10 мм); Рисунок 2.2. Очистные решетки Различают простейшие – очищаемые вручную и механические решетки. Механические решетки применяются при количестве задерживаемого мусора более 0,1 м3/сут. На станциях очистки бытовых сточных вод чаще всего применяют неподвижные наклонные решетки типа МГ, а также решетки-дробилки РД (рисунок 2.3) (круглые КРД, радиальные РРД или вертикальные ВРД). Рисунок 2.3. Решетка-дробилка Отходы, снятые с решеток направляются в дробилку для их измельчения, после чего их можно сбрасывать в воду перед отстойниками [2]. Очищенные от крупных загрязнителей сточные воды подают на следующую ступень в песколовки. Применение песколовок позволяет удалять из сточных вод взвешенные вещества минерального происхождения (преимущественно песка) крупностью >0,25 мм. Принцип действия песколовки основан на осаждении тяжелых примесей под действием силы тяжести. Скорость движения сточных вод в песколовках (рекомендуется 0,15- 0,3 м/с) соответствует условиям, чтобы в процессе работы сооружения оседали преимущественно вещества минерального происхождения. Снижение скорости приводит к оседанию веществ, преимущественно органического происхождения, что в свою очередь вызывает трудности при их обработке и из-за снижения зольности осадка, увеличение - к выносу песка с песколовки. Различают вертикальные (малоустойчивые и я редко применяемые), горизонтальные (с прямолинейным и круговым движением воды), аэрируемые и тангенциальные типы песколовок. Выбор типа песколовки осуществляется с учетом производительности очистной станции, необходимой эффективности задержания песка, схемы очистки сточных вод и обработки осадков, решения по компоновке сооружений на площадке очистной станции и других факторов [3]. Под горизонтальными песколовками понимают удлиненные в плане сооружения с прямоугольным поперечным сечением (рисунок 1.4). К основным элементам песколовок данного типа относятся: входной и выходной каналы; бункер для сбора осадка, расположенный в начале песколовки. Кроме этого, в песколовки есть механизмы для перемещения осадка в бункер и гидроэлеватор для удаления песка. Рисунок 2.4. Горизонтальная песколовка Горизонтальные песколовки должны иметь два или более отделений, каждое из которых оснащается шиберами для отключения его с работы. Устройство песколовок из нескольких отделений позволяет поддерживать постоянные скорости течения сточной воды путем отключения с работы одного или нескольких отделений в периоды минимального притока и осуществлять очистку неработающих отделений [1]. Приямки для осадка в горизонтальных песколовках выполняют в виде пирамид или конусов. Их стенкам придают уклон к горизонту не менее 60°. В этом случае осадок самопроизвольно сползает по стенкам в основание приямка. Перемещение осадка до приямка осуществляется с помощью механических скребков или гидромеханическим способом (гидросмыв). С песочного приямка осадок удаляется гидроэлеваторами, песочными насосами, эрлифтами или шнековыми насосами. Приямки для осадка в горизонтальных песколовках выполняют в виде пирамид или конусов. Их стенкам придают уклон к горизонту не менее 60°. В этом случае осадок самопроизвольно сползает по стенкам в основание приямка. Перемещение осадка до приямка осуществляется с помощью механических скребков или гидромеханическим способом (гидросмыв). С песочного приямка осадок удаляется гидроэлеваторами, песочными насосами, эрлифтами или шнековыми насосами. Механизмы для перемещения осадка применяют двух типов: цепные, состоящие из двух бесконечных цепей, расположенных по краям песколовки, с закрепленными на них скребками и тележечные, состоящие из тележки, которая перемещается над песколовкой по рельсам вперед и назад, на которой подвешивается скребок. Продолжительность пребывания сточных вод в песколовке определяется расчетом и зависит от глубины. В горизонтальных песколовках продолжительность пребывания сточных вод регламентируется и должна быть не менее 30 с [4]. Горизонтальные песколовки с круговым движением воды (рисунок 1.5), представляют собой круглые резервуары конической формы с периферийным лотком для протекания сточной воды. По принципу работы подобны горизонтальным песколовкам. Разница заключается лишь в том, что движение воды происходит не прямолинейно, а по кольцевому лотку. Проточная часть песколовок с круговым движением воды в поперечном сечении имеет в верхней части прямоугольную форму, а в основе - треугольную с щелью внизу. Песок задерживается в кольцевом лотке, проваливается через щель в конусную часть, откуда периодически откачивается гидроэлеватором. Тангенциальные песколовки имеют круглую в плане форму. Подвод воды в них осуществляется по касательной, что в свою очередь вызывает вращательное движение потока [2]. Рисунок 2.5. Горизонтальная песколовка с круговым движением воды При одновременном поступательном и вращательном движении воды в таких песколовках создается винтовое движение. На периферии вода движется вниз, а в центре - вверх. Кроме силы тяжести на частицы песка в тангенциальной песколовки действуют еще и две центробежные силы, обусловленные движением сточной воды по кругу в плане и вращательным движением в поперечном сечении. В результате действия центробежных сил частицы песка отбрасываются на периферию потока - к стенкам и дну песколовки и в конце концов оказываются в песочном приямке.
Условия покупки ?
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 75 страниц
1800 руб.
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 61 страница
1525 руб.
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 128 страниц
3200 руб.
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 85 страниц
2125 руб.
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 42 страницы
1050 руб.
Дипломная работа, Природообустройство и водопользование, 109 страниц
5000 руб.
Служба поддержки сервиса
+7 (499) 346-70-XX
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg