Меню Рубрики

Анализ технологической схемы очистки воды

1-исходные сточные воды; 2-аэротенк; 3-вторичный отстойник; 4-сточные воды после отстойника; 5-возвратный раствор аэробного сбраживания; 6-аэробное сбраживание; 7-осадок после аэробного сбраживания.

1-исходные сточные воды; 2-аноксидный реактор; 3-аэротенк; 4-вторичный отстойник; 5-сточные воды после отстойника; 6-возвратный раствор аэробного сбраживания; 7-аэробное сбраживание; 8-осадок после аэробного сбраживания.

1-исходные сточные воды; 2-аэротенк; 3- возвратный раствор аэробного сбраживания; 4-вторичный отстойник; 5- аэробное сбраживание; 6-осадок после аэробного сбраживания; 7-альгакультура; 8-отстойник водорослей; 9-сточные воды после обработки; 10-биомасса водорослей.

1-исходные сточные воды; 2-первичный отстойник; 3-первичный осадок; 4-альгакультура; 5-отстойник водорослей; 6-биомасса водорослей; 7- возвратный раствор аэробного сбраживания; 8-аэротенк; 9-аэробное сбраживание; 10-вторичный отстойник; 11-сточные воды после отстойника; 12- осадок после аэробного сбраживания.

1- исходные сточные воды; 2-отстойник водорослей; 3-биомасса водорослей; 4-аэротенк; 5-альгакультура; 6- возвратный раствор аэробного сбраживания; 7-вторичный отстойник; 8-аэробное сбраживание; 9-сточные воды после отстойника; 10- осадок после аэробного сбраживания.

Базовая схема предусматривает процесс с активным илом и вторичное отстаивание. В этом случае предусмотрена нитрификация для перевода аммонийного азота в нитраты (время задержки твердой фазы составляет 18 сут.), при этом не предусматривается полное удаление азота в результате денитрификации. Избыточный активный ил стабилизируют аэробным сбраживанием, осветленный раствор возвращают в голову процесса.

Вторая схема рассматривается как традиционная схема удаления биогенов (далее «Базовая-У»), обычно используемая на очистных сооружениях небольшой мощности. Здесь перед аэротенком установлен аноксидный реактор с рециркуляцией иловой смеси для частичной денитрификации. Перед отстаиванием к иловой смеси добавляют алюминат для удаления фосфора.

В трех остальных схемах в процесс очистки сточных вод интегрирована культивация микроводорослей на различных этапах технологической схемы. К ним относятся:

  • альгакультура в качестве третичной обработки сточных вод для удаления биогенов после процесса с активным илом (далее «третичная»);
  • альгакультура в качестве вторичной обработки для удаления биогенов перед процессом с активным илом (далее «вторичная»);
  • альгакультура для локальной обработки возвратного концентрированного по биогенам раствора после обезвоживания осадка аэробного сбраживания (далее «локальная») [14].

Все представленные схемы обеспечивают удаление азота и фосфора, что является преимуществом по отношению к традиционным схемам, (особенно, на очистных сооружениях небольшой мощности), где, в основном, практикуется удаление либо азота, либо фосфора. При этом новая технология обеспечивает удаление фосфора в процессе синтеза клеток. Установлено, что биогены в составе биомассы более биодоступны, чем после химического осаждения в традиционных схемах. Схемы вторичной обработки и обработки возвратного потока аэробного сбраживания повышают эффективность процесса с активным илом. В случае их использования происходит удаление органического углерода и аммония, что снижает их содержание в сточных водах, поступающих в процесс с активным илом. Это, в свою очередь, уменьшает расход кислорода для снижения БПК и нитрификации. Кроме этого, данные схемы позволяют осуществлять согласование параметров биологического и фототрофного процессов, тогда как при третичной обработке фототрофный процесс не связан технологическими потоками с вторичной обработкой (процесс с активным илом). Также отмечается возможность удаления тяжелых металлов в фототрофном процессе (наряду с биогенами), которые могут отрицательно влиять на состав микрофлоры в процессе с активным илом.

Наряду с потенциальными преимуществами в настоящее время существует ряд препятствий для практической реализации данных схем. Одним из основных является потребность в значительных земельных площадях. Поскольку для развития микроводорослей требуется солнечный свет, реакторы для фототрофного процесса должны иметь высоту не более 1 м (в сравнении с 4 м для биореактора). В этой связи повышается целесообразность использования схемы обработки возвратного потока. Также при встраивании фототрофного процесса в схемы очистных сооружений надо учитывать, что в процессе с активным илом для эффективного удаления органического углерода требуется азот и фосфор. Их недостаток ведет к развитию нитчатых бактерий и внеклеточных веществ, что значительно увеличивает иловый индекс и обуславливает плохое отстаивание.

Во всех случаях производительность очистных сооружений по сточным водам составляет 7570 м3/сут. В каждом сценарии рассматриваются опции обработки низкоконцентрированных, промежуточных и высококонцентрированных сточных вод на очистных сооружениях в г. Клемсон, шт. Южная Каролина, США, обслуживающих 6680 условных жителей [14].

Автор статьи: Кофман Владимир Яковлевич

источник

Для очистки природной воды наибольшее применение получили следующие схемы осветления и обесцвечивания воды [ 1, 2 ]:

схема очистки с применением отстойников и фильтров;

схема очистки с применением осветлителей со взвешенным осадком.

Схема очистки воды с применением отстойников и фильтров.Известна с давних времен и считается классической. На рис. 40 показана схема очистки воды с применением отстойников и фильтров.

От насосов I-го подъема обрабатываемая вода поступает в смеситель, сюда же из реагентного цеха поступают реагенты (коагулянт и др.).

После перемешивания в смесителе реагентов с водой она поступает в камеру хлопьеобразования. Здесь происходит агломерация (слипание) коллоидных и взвешенных частиц в крупные быстроосаждающиеся хлопья. Из камеры хлопьеобразования вода переходит в отстойник, где осаждается основная масса хлопьев.

После отстойника вода поступает на фильтр, в котором задерживаются частицы взвеси, не успевшие осесть в отстойнике.

Осветленная вода для обеззараживания хлорируется и отводится в резервуар чистой воды, одновременно выполняющего функцию контактного резервуара, откуда насосом П-го подъема перекачивается в разводящую сеть потребителю.

Рис. 40. Схема очистки воды с применением отстойников и фильтров:

1 – насосы I-го подъема; 2 – реагентный цех; 3 – смеситель; 4 – камера хлопьеобразования;

5 – отстойник; 6 – фильтр; 7 – резервуар чистой воды; 8 – насосы II-го подъема.

Отличительной особенностью этой схемы является использование отстойников с камерами хлопьеобразования, применение которых позволяет очищать воду любой мутности и цветности.

Недостатком предложенной схемы являются относительно большие размеры и стоимость сооружений (отстойников и камер хлопьеобразования) из-за малых скоростей движения воды в них, что обусловлено технологией их работы. Движение воды по сооружениям происходит самотеком.

Схема очистки воды с применением осветлителей со взвешенным осадком и фильтров.Представлена на рис. 41 и работает следующим образом.

Насосами I-го подъема вода подается в смеситель, где перемешивается с реагентами, поступающими из реагентного цеха.

Затем вода проходит через осветлитель и фильтр, освобождаясь от взвешенных и коллоидных частиц.

Очищенная вода хлорируется и собирается в резервуар чистой воды, одновременно выполняющего функцию контактного резервуара, откуда насосом П-го подъема подается потребителю.

Рис. 41. Схема очистки воды с применением осветлителей со взвешенным осадком и фильтров:

1 – насосы I-го подъема; 2 – реагентный цех; 3 – смеситель; 4 – осветлитель со взвешенным осадком; 5 — фильтр; 6 – резервуар чистой воды; 7 – насосы II-го подъема.

В осветлителях благодаря хорошему перемешиванию поступающей воды и контакту с ранее образовавшимися хлопьями осадка, процесс коагуляции протекает быстрее и эффективнее. Образующиеся хлопья взвеси в осветлителе более тяжелые и осаждаются быстрее, чем в отстойниках. Поэтому объем осветлителей со взвешенным осадком значительно меньше, чем объем отстойников с камерами хлопьеобразования.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше. 8926 — | 7218 — или читать все.

195.133.146.119 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

источник

Проблема очистки поды охватывает вопросы физических, химических и биологических ее изменений в процессе обработки с целью сделать ее пригодной для питья. При этом речь идет не только об устранении нежелательных и вредных свойств воды (очистка), но и об улучшении ее природных свойств путем обогащения недостающими ингредиентами. Поэтому более правильно рассматривать обработку воды как процесс улучшения ее качества.

Степень и способы улучшения качества воды и состав водоочистных сооружений зависят от свойств природной воды и от требований, которые предъявляются потребителем к качеству воды. Основными методами очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения являются осветление, обесцвечивание и обеззараживание.

Осветление воды, т.е. удаление из нее взвешенных веществ, может быть достигнуто: отстаиванием воды в отстойниках, центрифугированием в гидроциклонах, путем пропуска ее через слой ранее образованного взвешенного осадка в так называемых осветлителях, фильтрованием воды через слой зернистого или порошкообразного фильтрующего материала в фильтрах или фильтрованием через сетки и ткани.

Для достижения требуемого эффекта осветления воды в отстойниках, осветлителях и на фильтровальных аппаратах с зернистой фильтрующей загрузкой примеси воды необходимо подвергнуть коагулированию, т.е. воздействию солей многовалентных металлов. Попутно при этом происходит значительное обесцвечивание воды.

Обесцвечивание воды, т.е. устранение или обесцвечивание различных окрашенных коллоидов или истинно растворенных веществ может быть достигнуто коагулированием, применением различных окислителей (хлор и его производные, озон, перманганат калия) и сорбентов (активный уголь, искусственные смолы).

Обеззараживание воды производят для уничтожения содержащихся в ней болезнетворных бактерий и вирусов. Для этого чаще всего применяют хлорирование воды, но возможны и другие способы – озонирование, бактерицидное облучение и др.

Помимо указанных основных методов очистки воды могут применяться и другие специальные способы для очистки как хозяйственно-питьевой, так и производственной воды.

Сочетание необходимых технологических процессов и сооружений составляет технологическую схему улучшения качества воды. Используемые в практике водоподготовки технологические схемы можно классифицировать по следующим основным признакам: реагентные и безреагентные, по эффекту осветления, по числу технологических процессов и числу ступеней каждого из них, по характеру движения обрабатываемой воды.

Реагентные и безреагентные технологические схемы применяют для подготовки воды как для хозяйственно-питьевых целей, так и для промышленности. Безреагентные технологические схемы существенно различаются по конструкциям и размерам водоочистных сооружений и условиям их эксплуатации.

Процессы обработки воды с применением реагентов протекают (рис. 7.1, а) во много раз быстрее и иногда значительно эффективнее. Так, для осаждения основной массы взвешенных веществ в первом случае необходимо 2. 4 ч, а во втором – несколько суток. С использованием реагентов фильтрование осуществляется со скоростью 5. 12 м/ч (и более), а без реагентов (медленное фильтрование) – 0,1. 0,3 м/ч.

Рис. 7.1. Реагентные технологические схемы улучшения качества воды с отстойниками (а), осветлителями со слоем взвешенного осадка (б), микрофильтрами и контактными осветлителями (в):

1,11 – подача исходной и отвод обработанной воды; 2 – контактная камера; 3 – установка для углевания и фторирования воды; 4 – хлораторная; 5 – баки коагулянта; 6 – вертикальный смеситель; 7 – камера хлопьсобразования; 8 – горизонтальный отстойник со встроенными тонкослойными модулями; 9 – скорый фильтр; 10 – резервуар чистой воды; 12 – осветлитель со слоем взвешенного осадка и его рециркуляцией; 13 – микрофильтр; 14 – контактный осветлитель КО-3

При обработке воды с применением реагентов водоочистные сооружения значительно меньше по объему, компактнее и дешевле в строительстве, но сложнее в эксплуатации, чем сооружения безреагентной схемы. Поэтому безреагентные технологические схемы (с гидроциклонами, намывными и медленными фильтрами), как правило, применяют для водоснабжения небольших водопотребителей при цветности исходной воды до 50° платино-кобальтовой шкалы.

Безреагентные схемы (рис. 7.2) широко применяют для грубого осветления воды при водоснабжении некоторых промышленных объектов. Иногда для этих целей применяют одно отстаивание или одно фильтрование на скорых грубозернистых фильтрах либо процеживание через сетки.

Рис. 7.2. Безреагснтные технологические схемы улучшения качества воды с гидроциклом (а), акустическим (б) и медленным (в) фильтрами:

1,5 – подача исходной воды и отвод отработанной воды; 2 – гидроциклон; 3,4 – скорые фильтры I и II ступени; 6 – акустический фильтр; 7 – промежуточная емкость; 8 – двухпоточный двухслойный фильтр II ступени; 9 – медленный фильтр; 10 – резервуар чистой воды; 11 – насос; 12 – обработка осадка

По эффекту осветления различают технологические схемы для полного или глубокого осветления воды и для неполного осветления. В первом варианте очищенная вода соответствует требованиям питьевой воды ГОСТ 2874–82 «Вода питьевая» и СанПиН 4630–88. Во втором варианте содержание взвеси в очищенной воде во много раз больше – до 50. 100 мг/л.

Технологические схемы для глубокого осветления воды применяют как для хозяйственно-питьевых, так и для многих промышленных водопроводов, где к качеству технической воды предъявляют высокие требования. Схемы для неполного осветления воды обычно используют для подготовки технической воды, например для охлаждения.

По числу технологических процессов и числу ступеней каждого из них технологические схемы подразделяют на одно-, двух- и многопроцессные. Усовершенствованная технологическая схема, показанная на рис. 7.1, б, является двухпроцессной. Здесь два основных технологических процесса: обработка воды в слое взвешенного осадка (т.е. контактная коагуляция с осаждением) и фильтрование. Оба процесса осуществляются последовательно, а фильтрование – двукратно (в две ступени).

В том случае, когда один из основных технологических процессов осуществляется дважды или большее число раз, технологическая схема называется двух-, трех- или многоступенчатой. Например, в однопроцессной двухступенчатой технологической схеме с контактными осветлителями (рис. 7.1, в) основной технологический процесс – фильтрование – осуществляется дважды.

Очевидно, что число технологических процессов и количество ступеней каждого процесса диктуются требованиями к качеству воды, предъявляемыми потребителем, и зависят от степени загрязненности исходной воды. Так, для грубого осветления можно ограничиться одним процессом осаждения или только фильтрованием. При обработке высокомутных вод для хозяйственно-питьевых целей прибегают к осаждению в две ступени с последующим фильтрованием в одну ступень и т.п.

По характеру движения обрабатываемой воды технологические схемы подразделяют на самотечные (безнапорные) и напорные. На городских и крупных промышленных водопроводных станциях движение исходной воды от сооружения к сооружению осуществляется самотеком. При этом отметка зеркала воды в каждом последующем сооружении ниже отметки в предыдущем. Разность отметок определяет напор, требуемый для преодоления гидравлических сопротивлений внутри сооружения и в коммуникациях от одного сооружения к другому.

При напорной технологической схеме движение обрабатываемой воды от сооружения к сооружению происходит под давлением выше атмосферного, поэтому отдельные сооружения могут быть расположены по одной отметке. Уместно отметить, что при использовании напорных технологических схем резервуары чистой воды и насосную станцию II подъема можно и не устраивать. Очищенная вода под напором насосов I подъема передается непосредственно в сеть потребителя. При безнапорном движении воды по очистным сооружениям необходимы две насосные станции и резервуары чистой воды (см. рис. 7.1).

Выбор той или иной технологической схемы улучшения качества воды диктуется не только качеством воды источника и требованиями потребителя, но и количеством потребляемой воды.

источник

Осветление, обесцвечивание, кипячение и вымораживание как основные методы очистки воды, предназначенной для хозяйственно-питьевых нужд. Основные преимущества при использовании двухступенчатых обратноосмотических систем для очищения водных ресурсов.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Вода — ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Лишить человека этого «продукта» опаснее, чем оставить его без пищи, без воды — жизнь угасает менее чем за неделю.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), более 1 млрд. человек в мире не имеют возможности пользоваться чистой водой для питья, а около 2,4 млрд. — нормальных бытовых санитарно-технических условий. По заключению ВОЗ, это является причиной смерти ежегодно 2,2 млн. человек, среди них много детей.

Проблема очистки воды охватывает вопросы физических, химических и биологических ее изменений в процессе обработки с целью сделать ее пригодной для питья, т.е. очистки и улучшения ее природных свойств.

Основными методами очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения являются осветление, обесцвечивание, кипячение, вымораживание, обеззараживание и очистка на активированном угле. На сегодняшний день стандартных методов для очистки недостаточно, нужны более современные технологии. В последнее время появились новые методы, такие как: ионообменные мембраны, мембраны обратного осмоса, очистка с помощью электрохимических установок, а также мембранные технологии.

Новые методы очистки воды.

При использовании ионообменных мембран в процессе прохождения воды через слой материала (природного или искусственного) осуществляется замена определенных ионов, находящихся в воде, на ионы, находящиеся в мембране. Т.е. происходит химическая реакция замещения. Эти процессы широко используются в промышленности при подготовке воды для технологических потребностей. В результате ионного обмена меняется (корректируется) состав воды, рН (показатель кислотности) приводится в норму, вода очищается от некоторых видов ионов (катионов или анионов). Этот метод нельзя отнести к универсальным, поскольку очистка (замена на Н+ или ОН-) предусмотрена не для всех ингредиентов, а только выборочных, между тем, как состав питьевой воды в регионах очень существенно отличается.

Очень часто бытовые установки снабжены (согласно рекламным проспектам) дополнительными возможностями улучшения качества воды, например, за счет обогащения полезными микроэлементами при контакте со специально подобранным набором размолотых минеральных камней, обработки в магнитном поле, благодаря чему изменяется структура воды, и она по своим свойствам становится похожей на талую воду. В некоторых конструкциях очистителей часть размолотых минеральных камней обрабатывают серебром, благодаря чему отфильтрованная и очищенная вода обеззараживается ионами серебра, что обеспечивает защиту воды от размножения в ней бактерий кишечных инфекций.

Среди очистительных систем в особую группу выделяются сравнительно недавно появившиеся на рынке электрохимические установки. К основным отличительным преимуществам такой установки — относится возможность получения питьевой воды с заранее заданными физико-химическими свойствами, в частности, рН (показатель кислотности) и зависящим от него значением окислительно-восстановительного потенциала (ОВП). Сущность процесса заключается в электрохимической обработке воды (электролизе) в электролизере, разделенном на прикатодное и прианодное пространство полупроницаемой диафрагмой. В результате электролиза прикатодное пространство (католит) подщелачивается, т.е. рН увеличивается, такая вода называется «живой», а прианодное (анолит) подкисляется (соответственно показатель рН уменьшается) — такая вода называется «мертвой». При анализе предложенных конструкций электрохимических очистительных установок и принципа их работы не возникает сомнения, что с их помощью можно получать подкисленную или подщелоченную воду, обладающую теми или другими целебными или лечебными свойствами и существенно очищенную от исходных органических загрязнений и ионов тяжелых металлов (если они присутствуют в виде ионов).

Читайте также:  Анализ химических веществ питьевой воды

Мембранные технологии. Под действием высокого давления молекулы воды и некоторые растворенные вещества (размер которых меньше диаметра пор мембраны) проникают через мембрану, тогда как остальные примеси задерживаются. В результате, исходная вода разделяется на два потока: фильтрат (очищенная вода) и концентрат (концентрированный раствор солей). Фильтрат подается потребителю, а концентрат сливается в дренаж.

Все примеси, молекулы которых больше размера пор мембраны, механически не могут проникнуть через мембрану и смываются в дренаж.

Мембранная технология получила широкое распространение, как в промышленном, так и в бытовом использовании.

Из всех вышеперечисленных методов, обратноосмотические имеют самые узкие поры и потому являются самыми селективными (Осмос и обратный осмос). Сквозь такие поры в первую очередь проходят молекулы воды, кислорода, углекислого газа, и соизмеримые по величине с ними макроионы. Эти поры задерживают все бактерии и вирусы, большую часть растворенных солей, органических и патогенные веществ (в том числе железо и гумусовые соединения, придающие воде цветность). В среднем обратноосмотические мембраны задерживают 97-99 % всех растворенных веществ и используются во многих отраслях промышленности, где есть необходимость в получении воды высокого качества. Так же, с появлением низконапорных мембран, стало возможным применение этого принципа водоочистки в быту для получения чистейшей воды, удовлетворяющей требованиям СанПиН «Питьевая вода» и европейским стандартам качества.

Использование двухступенчатых обратноосмотических систем, где вода дважды пропускается через мембраны, или комбинированных обратноосмотических систем с последующей глубокой деионизацией на специальных ионообменных смолах позволяет получить дистиллированную и деминерализованную воду высокой степени очистки. Такая технология обессоливания является экономически выгодной альтернативой дистилляторам-испарителям, и используются на многих производствах потребляющих сверхчистую воду (энергетика, гальваника, электроника и т.д.). кипячение водный обратноосмотический

Водоочистка предназначена для того, чтобы удалить из воды, как болезнетворные организмы, так и вредные химические вещества. Кроме того, водоочистка воздействует на вкусовые свойства воды, делает жидкость приятной на вкус, а это важно не только для удовлетворения нашей потребности в воде, но и в первую очередь, это забота о нашем здоровье.

Технологический процесс очистки воды, автоматизация определения качества поступившей воды и расчета необходимых химических веществ для ее обеззараживания поэтапно на примере работы предприятия ГУП «ПО Горводоканал». Контроль ввода реагентов в смеситель.

курсовая работа [2,9 M], добавлен 25.05.2012

Мембранная технология очистки воды. Классификация мембранных процессов. Преимущества использования мембранной фильтрации. Универсальные мембранные системы очистки питьевой воды. Сменные компоненты системы очистки питьевой воды. Процесс изготовления ПКП.

реферат [23,1 K], добавлен 10.02.2011

Классификация сточных вод и методы их очистки. Основные направления деятельности предприятия «Мосводоканал». Технологическая схема автомойки и процесс фильтрации воды. Структурная схема управления системой очистки воды, операторы программы CoDeSys.

отчет по практике [5,4 M], добавлен 03.06.2014

Задачи обработки воды и типология примесей. Методы, технологические процессы и сооружения для очистки воды, классификация основных технологических схем. Основные критерии для выбора технологической схемы и состава сооружений для подготовки питьевой воды.

реферат [1,2 M], добавлен 09.03.2011

Обоснование необходимости очистки сточных вод от остаточных нефтепродуктов и механических примесей. Три типоразмера автоматизированных блочных установок для очистки. Качество обработки воды флотационным методом. Схема очистки вод на УПН «Черновское».

курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.04.2015

Рассмотрение основных методов промышленной очистки воды. Очищение от загрязнений методом электрокоагуляции. Изучение технологических процессов и конструкции электрокоагуляторов. Расчет производительности устройства и показателей его эксплуатации.

курсовая работа [704,3 K], добавлен 30.06.2014

Проблемы воды и общий фон развития мембранных технологий. Химический состав воды и золы ячменя. Технологическая сущность фильтрования воды. Описание работы фильтр-пресса и его расчет. Сравнительный анализ основных видов фильтров для очистки воды.

курсовая работа [3,5 M], добавлен 08.05.2010

Нормативные документы, регламентирующие производство и контроль качества воды. Типы воды, ее загрязнение и схемы очистки. Системы распределения воды очищенной и воды для инъекций. Контроль систем получения, хранения и распределения, валидация системы.

курсовая работа [2,1 M], добавлен 12.03.2010

Основные методы очистки масличных семян от примесей. Технологические схемы, устройство и работа основного оборудования. Бурат для очистки хлопковых семян. Сепаратор с открытым воздушным циклом. Методы очистки воздуха от пыли и пылеуловительные устройства.

контрольная работа [5,0 M], добавлен 07.02.2010

Система водоснабжения как комплекс инженерных сооружений для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителям. Расчеты суточного расхода на нужды населенного пункта. Хозяйственно-противопожарная схема водоснабжения.

курсовая работа [48,6 K], добавлен 10.11.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

источник

Площадка очистных сооружений расположена вблизи шоссе Ростов-Новочеркасск.

Водопроводная очистная станции была построена в 2 очереди. Первая очередь была завершена в 1951 году — полня производительность станции 12,5 тыс. м 3 /сут. Вторая очередь в 1961 году — производительность очистных сооружений в настоящее время составляет 36-38 тыс. м 3 /сут.

Неочищенная вода из резервуаров технической воды поступает в два смесителя, где происходит смешение воды с реагентами. В данном случае это коагулянт Al2(SO4)3, флокулянт — полиакриламид и хлор. Время пребывания воды в смесителе 1-2 минуты. Из смесителя вода поступает в камеры хлопьеобразования или камеры реакций, где происходит образование хлопьев коагулянта. Камеры реакций вихревого типа — 6 штук. Время пребывания воды в них — 10 минут.

Далее вода поступает в 6 отстойников горизонтального типа. Время пребывания воды — 30-40 минут. Осадок выводится на иловые площадки.

Затем вода по трубопроводу подается на 12 скорых фильтров с кварцево-песчаной загрузкой.

После этого вода поступает в резервуары чистой воды, когда подается вторичный хлор. Происходит процесс обеззараживания воды.

Смесители вертикального вихревого типа были предложены ВНИИ ВОДГЕО.

Высота смесителей 8,0 м, а высота конической части 3,0 м. Смесители имеют прямоугольную в плане форму с пирамидальным днищем.

В смесителе происходит быстрое и полное смешение воды с реагентами.

Работа смесителя основана на принципе турбулизации потока из-за значительного изменения живого сечения и изменения его скорости.

Вода подается по трубе снизу, а растворы коагулянта, флокулянт и хлор вводятся сверху вниз по патрубкам на некотором расстоянии друг от друга. Перемешивание осуществляется благодаря изменению скорости движения воды при переходе ее в конической части смесителя от узкого сечения к широкому. Отвод воды производится из верхней части смесителя через кольцевой желоб и по двум трубопроводам диаметром 500 мм.

Скорость в узком сечении конической части смесителя порядка 1 м/с, в цилиндрической части около 25 мм/с, время пребывания воды в смесителе 1,5-2 минуты, угол конусности 45.

Для того чтобы не происходил перелив воды при высоком уровне, устраивают боковой карман, на дне которого расположен выпуск канализации.

Такого перелива воды на станции не происходит. Существует другая проблема — заниженный уровень воды в сооружении. Лотки для сбора воздуха недостаточно покрыты водой, вследствие чего происходит засос воздуха, который выходит на последующих сооружениях.

Реагенты вводятся вниз на расстоянии 1,5-2 м друг от друга. Причем первым в воду вводится хлор (рисунок 11).

Камеры хлопьеобразования предназначены для создания благоприятных условий для второй, завершающей стадии процесса коагуляции — хлопьеобразования, чему способствует плавное перемешивание потока. По принципу действия камеры хлопьеобразования делятся на гидравлические и механические (флокуляторы). В практике чаще применяют следующие камеры гидравлического типа: водоворотные, вихревые, перегородчатые. Выбор типа камеры хлопьеобразования зависит от качества исходной воды и конструкции отстойников.

На очистных сооружениях водопровода установлены 6 камер реакции вихревого типа.

На поверхности воды в камерах хлопьеобразования под действием воздуха находящегося в воде образуется пена. Эта пена удаляется с поверхности 1 раз в месяц вручную. С помощью специальных сит пена собирается в ведра и выносится в канализацию.

Удаление осадка из камер хлопьеобразования осуществляется путем промывки, а также отводом его по специальному трубопроводу.

Промывка камер хлопьеобразования ведется одновременно с промывкой отстойников 1 или 2 раза в год. Перекрывается подача, открывается канализация и осадок вместе с водой уходит. Оставшийся осадок и загрязнения с боковых стенок смывают водой из шлангов.

Осветление воды в отстойниках при ее движении с небольшой скоростью основано на принципе осаждения примесей под действием силы тяжести. Плотность этих частиц больше плотности воды. Осаждение взвешенных веществ происходит с различными скоростями и зависит от их формы, размеров, плотности, шероховатости поверхности частиц и температуры воды. В начале процесс отстаивания протекает наиболее эффективно. После осаждения самых плотных частиц процесс отстаивания замедляется, и дальнейшее отстаивание воды ввиду незначительного дополнительного эффекта экономически не оправдано из-за увеличения габаритов и стоимости отстойников.

По направлению движения воды различают отстойники горизонтальные, вертикальные и радиальные.

На водопроводных очистных сооружениях 6 горизонтальных отстойников. Они представляют собой прямоугольные вытянутые по ходу движения воды железобетонные резервуары, в которых вода движется в горизонтальном направлении от одного торца сооружения к другому. Обрабатываемая вода поступает через распределительный лоток и при помощи дырчатой перегородки направляется в объем сооружения. Пройдя через отстойник, осветленная вода собирается с другой стороны перфорированной трубой. Дно отстойника устроено с уклоном к грязевому приемнику. В отстойнике различают рабочую зону, где происходит осаждение взвесей (зона осаждения) и нижнюю часть отстойника, где собирается выпавший осадок, т.е. зона накопления и уплотнения осадка.

Отстойники на ВОС имеют прямоугольную форму и размеры 23,09,0 м. Средняя глубина воды в них 3,5 м. Емкость новых отстойников 960 м 3 , старых — 720 м 3 .

Отстойники периодически — 1-2 раза в год — очищают от накопившегося в них осадка. На время очистки отстойники выключают из работы. Открываются канализационные выпуски, опорожняют сооружение, затем водой из шлангов сливают оставшийся осадок. Специального устройства для удаления осадка без остановки сооружения на станции не предусмотрено. Расход воды ан удаление осадка при промывке не определяется и зависит от количества загрязнении.

Фильтрование — один из методов осветления воды — отделение твердых частиц от жидкости. При этом из раствора могут быть выделены не только диспергированные частицы, но и коллоиды. При фильтровании жидкость, содержащая примеси, пропускается через фильтрующий материал, проницаемый для жидкости и непроницаемый для твердых частиц. Это осуществляется на фильтрах. На водопроводных очистных сооружениях установлены 12 скорых фильтров безлишалочных размерами:

  • 5,54,25 = 23,4 м 2 (старых — 4 шт.)
  • 5,954,2 = 25,0 м 2 (новых фильтров — 8 штук).

Общая площадь фильтров 92 м2.

Высота слоя воды над поверхностью загрузки при фильтровании 2 м.

Фильтрующий слой состоит из отсортированного речного песка (кварцевого) + цеолит. Крупность загрузки не определена. При фильтровании протекает процесс сорбции агрегативно неустойчивых примесей воды на поверхности зерен фильтрующего слоя. Глубина проникания загрязнении в толщу фильтрующего слоя тем больше, чем больше скорость фильтрования, крупнее зерна фильтрующего слоя и чем меньше размеры частиц взвеси, задерживаемых фильтрами (рисунок 12).

Важным элементом фильтра, обеспечивающим успех работы сооружения, является распределительная система.

Она собирает и отводит профильтрованную воду без выноса зерен фильтрующего или поддерживающего слоев, а при промывке равномерно распределять воду по площади фильтра.

На водопроводных очистных сооружениях распределительная система большого сопротивления. На дне фильтра уложена труба d = 400 мм, от которой в обе стороны отходят лучи «ПОЛИДЕФ».

При фильтровании быстро происходит загрязнение фильтра, за счет чего идет уменьшение скорости фильтрования и ухудшение качества фильтра.

Промывку фильтра производят 2 раза в сутки, т.е. через 12 часов, а в паводок, когда вода наиболее загрязнена, промывку осуществляют через каждые 6-8 часов.

Промывают скорые фильтры чистой профильтрованной водой, подаваемой под напором в распределительную систему. Промывная вода, двигаясь с большой скоростью и значительным гидродинамическим давлением через фильтрующий материал снизу вверх, расширяет и взвешивает его. Зерна расширившейся загрузки, хаотично двигаясь, ударяются друг об друга, налипшие загрязнения оттираются и попадают в промывную воду. Промывная вода вместе с загрязнениями переливается через кромки сборных желобов и отводится в водосток. Желоба выполнены из стали. Одной из трудностей эксплуатации является быстрый выход из строя желобов. Металлические желоба ржавеют, за счет чего дно и края становятся неровными. Происходит неравномерная подача воды, приводящая к размыву загрузки.

На всех трубопроводах фильтра установлены автоматизированные задвижки диаметром 350 и 400 мм. Пульты управления ими находятся возле каждого фильтра (рисунок 13).

На водопроводных очистных сооружениях производится постоянный контроль за качеством фильтрации. Контроль осуществляется путем химических анализов в лаборатории. Пробы берутся через каждые три часа, а если вода наиболее загрязнена — через каждый час. На станции есть специальные баки для хранения промывной воды. Их общая емкость 200 м3. Эти баки заполняются водой в течении 30 мин. Вода на фильтр подается двумя центробежными насосами.

На водопроводных очистных сооружениях осуществляется повторное использование промывной воды. Для этого предусмотрен оборотный резервуар, емкостью 200 м 3 . При промывке, которая длится около 15 мин, грязная вода 2-мя фекальными насосами перекачивается в оборотный резервуар, откуда она перекачивается в смеситель. Удаление осадка производится путем промывки.

Для улучшения работы фильтров на станции произведена реконструкция с заменой распределительного коллектора, фильтрующего материала (кварцевого песка + ОДМ ) и дренажно-распределительной системы (применены трубофильтры «ПОЛИДЕФ» НПФ «ЭТЭК» г. Калуга).

Использование сорбента ОДМ-2Ф позволяет заменить кварцевые пески, которые широко используются в фильтрах очистных сооружений. По ГОСТ Р кварцевый песок должен заменяться один раз в 6 месяцев, а ОДМ-2Ф — один раз в 2 года. Кроме того, последние исследования показали, что вода, проходящая через фильтры с ОДМ-2Ф, и через 5 лет соответствует всем требованиям ГОСТ Р. Это реальная экономия средств.

При применении материала ОДМ-2Ф достигается:

  • · Экономия капитальных вложений при строительстве новых очистных объектов за счет упрощения технологической схемы очистки;
  • · Значительное снижение затрат на эксплуатацию фильтрующей загрузки, за счет снижения потребления воды на собственные нужды очистных сооружений, а также полного или частичного отказа от химических реагентов.

Пятилетняя практика эксплуатации ОДМ-2Ф в качестве фильтровально-сорбционного материала для очистки воды на предприятиях России и дальнего зарубежья доказывает эффективность его применения.

Применение сорбента позволяет:

  • · Заменить кварцевые пески и активированные угли в фильтрах очистки питьевой воды;
  • · Продукт ОДМ-2Ф позволяет осуществить комплексную очистку вод до требований СанПин 2.1.4.1074-01;
  • · Улучшить органолептические характеристики воды;
  • · Снизить pH щелочных вод со стабилизацией по pH 6.5-8.0;
  • · Провести тонкую очистку от нефтепродуктов;
  • · Снизить содержание фосфатов, азот — содержащих соединений, хлоридов;
  • · Удалить механические примеси и взвешенные вещества;
  • · Удалить железо, оксиды железа, марганец, нефтепродукты, фенолы;
  • · Уменьшить общее содержание солей (сухой остаток) очищенной воды;
  • · Снизить содержание радионуклидов и тяжелых цветных металлов;
  • · Снизить концентрацию активного остаточного хлора;
  • · Увеличить продолжительность фильтроцикла;
  • · Увеличить скорость фильтрации;
  • · Снизить расход коагулянтов в несколько раз (вплоть до полного отказа от них);
  • · Снизить энергозатраты при эксплуатации фильтровальных сооружений.

Применение материала ОДМ-2Ф позволило:

  • · Упростить технологическую схему водоочистки за счет отказа от сооружения десяти емкостей для подъема pH;
  • · На 25% увеличить скорость фильтрации;
  • · На 25% уменьшить объем фильтрующей загрузки;
  • · Снизить расход воды на обратную промывку;
  • · На 18% снизить затраты на химикаты.

Опыт применения сорбента ОДМ-2Ф

Загрузочный материал: сорбент — опоки дробленные модифицированные марки ОДМ-2Ф ТУ 2164-00147669880-97, функциональное назначение которого -поглощение окисляющихся примесей и окислителей, удаление металлов, широко применяется для очистки сточных вод и водоподготовки. Он производится фирмой ООО «ОКПУР» г. Екатеринбург и уже более 10 лет применяется.

Сорбент характеризуется следующими показателями:

  • · Размер фракции, мм:5-10;
  • · Влагоемкотсь, % 90-95;
  • · Измельчаемость, % 0,22;
  • · Истираемость, % 0,09;
  • · Полная сорбционная емкость, г/г: 1,3;
  • · Маслоемкость по нефтепродуктам и масло, мг/г: 900;
  • · pH применение: 5-13.

Установлено, что способность поглощать истинно растворенные компоненты сорбенты проявляют при pH более 7. В интервале pH 7-12 сорбционная емкость резко растет, достигая величины 0,5 мг-экв/г. Одновременно слой сорбента может поглощать коллоиды и взвеси, их суммарное поглощение достигает величины 1-1,7 г на 1 г сорбента. Истинно растворенные компоненты сорбируются преимущественно по механизму ионного обмена, тогда как коллоиды и взвеси — по механизму контактной коагуляции с последующей фильтрацией через слой сорбента.

В ходе исследований установлено, что:

  • · сорбент способен сорбировать примеси из нефтепродуктов;
  • · сорбент можно применять не только для литквидаци разлива нефтепродуктов , но предотвращать их возгорание;
  • · эффективность сорбции значительно увеличивается при применении его совместно с электрохимическими методами очистки;
  • · сорбентом можно эффективно пользоваться для извлечения из воды не только металлов, но и неметаллов, например , йода;
  • · сорбент способен поглощать полимеры;
  • · считается ОДМ-2Ф одним из ценнейших сорбционных материалов.

Составляются регламенты к применению сорбента для конкретной задачи.

На водопроводных очистных сооружениях имеются три резервуара чистой воды (рисунок 13,14,15,16; таблица №7,8,9,10).

Таблица №7. Результаты химических анализов питьевой воды на выходе из насосной станции ОСВ-1 МУП «Горводоканал» за 2003 год (январь-июнь) в мг/л

Таблица №8. Результаты химических анализов питьевой воды на выходе из насосной станции ОСВ-1 МУП «Горводоканал» за 2003 год (январь-июнь) в мг/л

Таблица №9. Результаты химических анализов питьевой воды на выходе из насосной станции ОСВ-1 МУП «Горводоканал» за 2003 год (июль-декабрь) в мг/л

Таблица №10. Результаты химических анализов питьевой воды на выходе из насосной станции ОСВ-1 МУП «Горводоканал» за 2003 год (июль-декабрь) в мг/л

Читайте также:  Анализ химического состава вод озер

Рисунок 14. Результаты химических анализов питьевой воды на выходе из насосной станции ОСВ-1 МУП «Горводоканал» за 2003 год

Рисунок 16. Результаты химических анализов питьевой воды на выходе из насосной станции ОСВ-1 МУП «Горводоканал» за 2003 год

Два из них — емкостью по 1500 м 3 и один — 2000 м 3 . Общий объем РЧВ — 5000 м 3 . РЧВ на станции имеют цилиндрическую форму с купольным перекрытием. Они заглублены на половину своей высоты и обсыпаны землей с целью теплоизоляции. В верхней части на резервуарах имеются люки, которые опломбированы, с целью соблюдения санитарно-гигиенических требований. Наружная часть перекрытия резервуаров покрыта рубероидом и заасфальтирована. В резервуарах обеспечены циркуляция и обмен всей воды в течение пяти суток. Полная емкость каждого резервуара разделяется на регулирующую (из которой вода идет на город) и запасную — пожарную. Воду из которых могут забирать только пожарные насосы.

Резервуары чистой воды оборудованы вентиляционными трубами, снабженными сетками. Резервуары оборудуют подводящими, отводящими, переливными и спускными трубами, защищая их от замерзания воды в них. Для регулирования подачи воды в резервуар установлено автоматическое устройство. Уровень воды измеряется специальным уровнемером на расстоянии.

Контроль за содержанием активного хлора производится ежедневно в лаборатории. Пробу воды титруют азотно-кислым серебром при добавлении 1 мл K2CrO4.

Химический состав питьевой воды определялся течение года ежемесячно для оценки качества очистки одновременно с анализом воды на водозаборе.

Сравнивая результаты анализа воды водозабора р. Дон и чистой питьевой воды на выходе из насосной станции ОСВ-1 МУП «Водоканал» в динамике за год по ряду веществ можно сделать следующие выводы:

  • · Концентрация водородных ионов питьевой воды в течении года устойчиво ниже чем вода водозабора, колеблясь в пределах 7,9-7,2, лишь в январе и июне незначительно превышая 8 это свидетельствует о допустимом соответствии с ПДК;
  • · Содержание кальция в воде р. Дон колеблется в пределах 87 мг/л (март), 55,5 мг/л (июнь) при среднем содержании 71,5 мг/л. В питьевой воде содержание кальция находится в указанных пределах, достигая максимального значения (89 мг/л в марте) при среднем 70,75 мг/л;
  • · Магний в водах р. Дон колеблется в пределах 42,3 мг/л (март), 17 мг/л (апрель) при среднем содержании 31,3 мг/л в питьевой воде концентрация магния стабильно ниже лишь в январе достигает величины 39,5 мг/л4
  • · Содержание хлоридов и в Донской и в питьевой воде колеблется в широких пределах (137,2-73,7 мг/л), при этом самые высокие значения приходятся на холодное время года;
  • · Концентрация натрия подвержена колебанию подобным хлоридам, так как они образуют часто химические соединения;
  • · Суммарная концентрация перечисленных веществ и в воде р. Дон и в питьевой наиболее низкое в марте-июне, что можно увязать с поступлением паводковых и дождевых вод, а повышение концентрации в зимний период приходится на постоянные сбросы сточных вод, повышающие концентрацию;
  • · В итоге питьевая вода на выходе из насосной станции ОСВ-1 МУП «Водоканал» характеризуется показателями по перечисленным веществам (Таблица) и не превышающими ПДК;
  • · Качество питьевой воды соответствует ГОСТу благодаря высокоэффективной технологии очистки и постоянному лабораторно-производственному и технологическому контролю.

Технологическая схема очистки воды МУП «Водоканал» включает современное стандартизированные операции обеспечивающие, высокое качество очистки воды: коагулирование, флотацию, хлорирование, фильтрование, отстаивание.

Реагентное хозяйство. Коагулянт

На водопроводных очистных сооружениях используют в качестве коагулянта оксихлорид алюминия. Он представляет собой белый порошок или гранулы. Содержание активного продукта в привозимом коагулянте 35%. Сернокислый алюминий привозят вагонами (обычно 1 вагон — 60 т на квартал). С железнодорожной станции коагулянт перевозят машинами. Погрузочно-разгрузочные механизмы при этом не применяются. Все работы ведутся вручную.

На водопроводных очистных сооружениях коагулянт хранится в сухом виде на специальном складе навалом.

Последовательность приготовления раствора коагулянта

Для приготовления раствора коагулянта бадьи с гранулами загружают в затворные баки. Они представляют собой прямоугольные железобетонные резервуары с антикоррозийной облицовкой внутри. В баки подается вода.

Дно затворных баков устроено в виде колосниковой решетки. Для интенсификации процесса растворения под решеткой располагается трубчатая распределительная система, по которой подается сжатый воздух, перемешивающий раствор. После полного перемешивания раствор перекачивается кислотными насосами марки ЯН-3 (3 штуки) и марки 3Х-3д-1-41 (1 штука) в расходные баки, где доводятся до требуемой концентрации добавлением воды. По дну этих баков также проложена система дырчатых труб, по которым подается сжатый воздух. Воздух качается вакуум-насосами марки ВВН-12-4. Из расходных баков раствор коагулянта перекачивается в смесители в определенной дозе.

Специальных дозаторов для этого на станции нет. Подача коагулянта регулируется вручную с помощью задвижки. Регулировка и контроль дозы ведется по анализам в лаборатории. Доза устанавливается в зависимости от расхода и загрязненности воды по таблицам, составленным в лаборатории на основе многочисленны исследований.

Крепость (концентрация) раствора коагулянта определяется с помощью специального прибора — ареометра.

Недостатком существующей схемы являются трудности при промывке затворных и расходных баков.

На станции проводится мероприятия по сокращению ручного труда. Недавно приобрели машину для погрузки коагулянта.

Коагулянтное хозяйство обслуживают 4 оператора-коагулянщика (по одному в каждой бригаде). В их обязанности входит: заправка затворных баков, включение и выключение воздуходувок и перекачивающих насосов; промывка баков, уборка закрепленной территории (реагентного хозяйства).

источник

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Инженерная защита окружающей среды»

Тема: «Выбор и расчет параметров технологической схемы очистки сточных вод»

Специальность 220300 – «Инженерная защита окружающей среды»

Работа защищена с оценкой

Вода играет решающую роль во многих процессах, протекающих в природе, и в обеспечении жизнедеятельности человека. В промышленности воду используют как сырье и источник энергии, как хладоагент, растворитель экстрагент, для транспортирования сырья и материалов.

Бурное развитие промышленности вызывает необходимость в предотвращении отрицательного воздействия производственных сточных вод на водоемы. Многие современные технологические процессы связаны со сбросом сточных вод в водные объекты.

В связи с чрезвычайным разнообразием состава, свойств и расходов сточных вод промышленных предприятий необходимо применение специфических методов, а также сооружений по их локальной, предварительной и полной очистке.

В составе инженерных коммуникаций каждого промышленного предприятия имеется комплекс канализационных сетей и сооружений, с помощью которых осуществляется отведение с территории предприятия отработанных вод (дальнейшее использование которых либо невозможно по техническим условиям, либо нецелесообразно по технико-экономическим показателям), а также сооружений по предварительной обработке сточных вод и извлечению из них ценных веществ и примесей.

Одним из основных направлений научно-технического прогресса является создание малоотходных и безотходных технологических процессов. В области очистки сточных вод таким направлением является разработка канализационных систем с минимальным сбросом сточных вод в водоем или без сброса — бессточных систем.

Наиболее рациональный способ сокращения объема сточных вод — это создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения, исключающий сброс воды в водоемы.

При таком водоснабжении предусматривается необходимая очистка сточной воды, охлаждение оборотной воды, обработка и повторное использование сточной воды.

Создание замкнутых систем технического водоснабжения с извлечением ценных компонентов в первую очередь предусматривается при строительстве новых и реконструкции действующих предприятий. Переход на бессточные системы, канализации или системы с минимальным сбросом сточных вод может быть осуществлен путем многократного использования отработанных вод и замены водяного охлаждения на воздушное. При переводе ряда отраслей промышленности.

ЗАДАНИЕ на курсовое проектирование № 11

Студенту Окользиной Д.П.. группы ИЗОС-В-05

Составить технологический узел очистки сточных вод от следующих загрязнений:

— крупногабаритные загрязнения – 0%;

— средние взвешенные вещества – 35 %;

Рассчитать параметры основных устройств.

Qcв =100+50*11 = 650 м 3 /ч = 15600 м 3 /сут;

Для взвешенных веществ: ПДС=5+0.3*11 = 8.3 кг/ч;

Для химического загрязнения: Ссб. = ПДК= 1.5 мг/л;

Эффективность необходимой очистки:

— по взвешенным веществам — ;

— по химическим веществам — .

Для того чтобы, очистка сточной воды была как можно более эффективной и наименее затратной необходимо провести анализ имеющихся методов и аппаратов очистки и выбрать из них наиболее подходящие.

Очистка CВ от содержащихся в ней загрязнений, как правило, проводится в несколько стадий. Общим принципом последовательности расположения очистных сооружений является удаление из CВ загрязнений по их уменьшающейся крупности. Для очистки от взвешенных веществ применяют механические методы очистки CВ. Механическая очистка применяется для выделения из CВ минеральных и органических примесей.

В данной курсовой работе требуется очистить CВ от следующих типов загрязнений:

· средние взвешенные вещества,

Определяем долю по категории загрязнения:

3) средние взвешенные вещества (циклоны, фильтры, отстойники): 35%

4) мелкодисперсные взвешенные вещества (физико-химическая очистка): 40%

После того, как определены доли загрязнителей, выполняется подбор оборудования для очистки.

Так как в сточной воде отсутствуют крупногабаритные загрязнения, процесс процеживания не требуется.

Сточные воды, освобожденные от крупногабаритных загрязнений, поступают в песколовку.

Песколовки предназначены для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (главным образом песка) крупностью свыше 0,2…0,25 мм при пропускной способности станции очистки сточных вод более 100 м3/сут.

Песколовки рассчитываются на максимальный расход сточных вод и проверяются на минимальный приток. Тип песколовки необходимо выбирать с учетом пропускной способности очистной станции, состава очищаемых производственных сточных вод и местных условий строительства. Число отделений песколовок надлежит принимать не менее двух, при этом все отделения должны быть рабочими.

В системах очистки наибольшее применение нашли песколовки с горизонтальным прямолинейным движением воды, горизонтальные с круговым движением воды, круглой формы с тангенциальным подводом воды и аэрируемые. Конструкцию сооружения выбирают в зависимости от количества сточных вод и концентрации твердых примесей.

Для своей схемы очистки сточных вод я выбрала горизонтальную песколовку с круговым движением воды. Эффект очистки 92 %

Чтобы очистить сточные воды от средневзвешенных веществ нужно использовать такие аппараты, как отстойники, фильтры, биокоагуляторы , осветлители, гидроциклоны. Отстаивание является самым простым , наименее трудоемким ,и дешевым методом выделения из сточной воды грубодисперсных примесей, плотность которых отличается от плотности воды. Под действием силы тяжести загрязнения оседают на дно или всплывают на поверхность. Отстойники по направлению движения потока воды делятся на вертикальные, горизонтальные, радиальные и наклонные тонкослойные (в зависимости от схемы движения воды и осадка бывают прямоточными, противоточными и перекрестными). По технологической роли отстойники делятся на первичные (для осветления сточной воды) , вторичные (для отстаивания воды, прошедшей биологическую очистку) и третичные (для доочистки), также используются илоуплотнители и осадкоуплотнители. Для своей схемы очистки сточных вод я выбрала первичный отстойник, так в сточной воде которую мне необходимо очистить большое количество средних взвешенных веществ и их необходимо устранить сразу после удаления песка в песколовках, дабы они не мешали дальнейшему процессу очистки. Именно горизонтальный первичный отстойник был выбран потому, что указанный в моем задании расход сточных вод попадает в диапазон значений расхода сточных вод приемлемый в горизонтальных отстойниках. Эффект очистки 60%.

(168мг/л+9.92 мг/л)·0,6 = 106.752 мг/л

После отстойника сточная вода, очищенная в большинстве своем от песка и средних взвешенных веществ подается в фильтр, так на данном этапе целесообразно параллельно с очисткой от взвешенных веществ начинать проводить очистку от химического загрязнения.

К физико-химическим методам очистки сточных вод относят коагуляцию, флотацию, адсорбцию, ионный обмен, экстракцию, ректификацию, выпаривание, дистилляцию, обратный осмос и ультрафильтрацию, кристаллизацию, десорбцию и др. Эти методы используют для удаления из сточных вод тонкодисперсных взвешенных частиц (твердых и жидких), растворимых газов, минеральных и органических веществ.

Использование физико-химических методов для очистки сточных вод по сравнению с биохимическими имеют ряд преимуществ:

1) возможность удаления из сточных вод токсичных биохимически неокисляемых органических загрязнений;

2) достижение более глубокой и стабильной степени очистки;

3) меньшие размеры сооружении;

4) меньшая чувствительность к изменениям нагрузок;

5) возможность полной автоматизации;

6) более глубокая изученность кинетики некоторых процессов, а также вопросов моделирования, математического описания и оптимизации, что важно для правильного выбора и расчета аппаратуры;

7) методы не связаны с контролем за деятельностью живых организмов;

8) возможность рекуперации различных веществ.

Выбор того или иного метода очистки (или нескольких методов) производят с учетом санитарных и технологических требований, предъявляемых к очищенным производственным сточным водам с целью дальнейшего их использования, а также с учетом количества сточных вод и концентрации загрязнений в них, наличия необходимых материальных и энергетических ресурсов и экономичности процесса.

Коагуляция — это слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются агрегаты — более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления мелких (первичных). Первичные частицы в таких агрегатах соединены силами межмолекулярного взаимодействия непосредственно или через прослойку окружающей (дисперсионной) среды. Коагуляция сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц и уменьшением их общего числа в объеме дисперсионной среды (в нашем случае — жидкости). Слипание однородных частиц называется гомокоагуляцией, а разнородных — гетерокоагуляцией.

В сточных водах могут содержаться твердые (каолин, глина, волокна, цемент, кристаллы солей и др.) и жидкие (нефть, нефтепродукты, смолы и др.) частицы. Сточные воды в большинстве случаев представляют собой слабоконцентрированные эмульсии или суспензии, содержащие коллоидные частицы размером 0,001…0,1 мкм, мелкодисперсные частицы размером 0,1…10 мкм, а также частицы размером 10 мкм и более.

В процессе механической очистки из сточных вод достаточно легко удаляются частицы размером 10 мкм и более, мелкодисперсные и коллоидные частицы практически не удаляются. Сточные воды многих производств после сооружений механической очистки представляют собой агрегативно устойчивую систему. Для их очистки применяют методы коагуляции; агрегативная устойчивость при этом нарушается, образуются более крупные агрегаты частиц, которые удаляются из сточных вод механическими методами.

Одним из видов коагуляции является флокуляция, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии, под влиянием специально добавляемых веществ (флокулянтов) образуют интенсивно оседающие рыхлые хлопьевидные скопления.

Эффективность коагуляционной очистки зависит от многих факторов: вида коллоидных частиц; их концентрации и степени дисперсности; наличия в сточных водах электролитов и других примесей; величины электрокинетического потенциала.

В качестве коагулянтов используют соли алюминия, соли железа, а также смеси солей Аl2(SО4)3 и FeCl3 в соотношении от 1:1 до 1:2 и алюминийсодержащие отходы, травильные растворы, шлаки, пасты и смеси.

Для интенсификации образования хлопьев гидроксидов алюминия и железа используют флокулянты: активную кремниевую кислоту (х SiO2*y Н2О) и полиакриламид. Дозу полиакриламида при вводе перед отстойниками или осветлителями со взвешенным осадком принимают равной от 0,4 до 1,5 мг/л; дозу кремниевой кислоты — 2…3 мг/л.

При использовании в качестве коагулянтов солей алюминия и железа в результате реакции гидролиза образуются малорастворимые в воде гидроксиды железа и алюминия, которые сорбируют на развитой хлопьевидной поверхности взвешенные, мелкодисперсные и коллоидные вещества и при благоприятных гидродинамических условиях оседают на дно отстойника, образуя осадок.

Процесс очистки сточных вод методом коагуляции или флокуляции включает приготовление водных растворов коагулянтов или флокулянтов, их дозирование, смешение со всем объемом сточной воды, хлопьеобразование, выделение хлопьев из нее.

Приготовление и дозирование коагулянтов производят в виде растворов или суспензий. Растворение коагулянтов осуществляют в баках (не менее двух). Концентрация раствора коагулянта в растворных баках должна составлять 10…17 %. Продолжительность растворения при температуре воды 10 °С принимают равной 10…12 ч.

В процессах обработки воды применяется большое количество реагентов и материалов: соли, кислоты щелочи сорбенты. Реагенты поставляются в твердом, жидком или газообразном состоянии. От свойств реагента зависят условия его хранения и подготовки к дозированию в воду.

В состав реагентного хозяйства входит склад хранения коагулянта и флокулянта, растворные баки (не менее 3), расходные баки (не менее 2), насосы-дозаторы, воздуходувки и трубопроводы.

На складах должен храниться запас реагента на срок до 30 суток в зависимости от Qсут. . В данном курсовом проектировании предусматривается хранение реагента в сухом виде.

Суточный расход реагентов подсчитывается по формуле:

где Д – доза реагента, мг/л;Qсут – полная производительность станции, м 3 /сут; ρ – содержание активного вещества в реагенте, %.

Схема приготовления коагулянта при сухом хранении представлена на рисунке 1. Транспортирование коагулянта по складу и загрузка в растворные баки осуществляется с помощью кран – балки и подвесного грейфера емкостью до 0,5 м 3 с помощью дистанционного пульта.

Рис.1: Схема реагентного хозяйства с сухим хранением реагента:

1 — автосамосвал; 2 – склад; 3 – растворные баки; 4 – кран – балка с грейфером; 5 – насос; 6 – расходные баки; 7 – насос – дозатор; 8 – воздуходувка; I – трубопровод холодной воды; II – трубопровод горячей воды; III – сжатый воздух; IV – раствор коагулянта

Выбор коагулянта зависит от его состава, физико-химических свойств и стоимости, концентрации примесей в воде, от рН и солевого состава воды.

Соли железа как коагулянты имеют ряд преимуществ перед солями алюминия: лучшее действие при низких температурах воды, более широкая область оптимальных значений рН среды, большая прочность и гидравлическая крупность хлопьев; возможность использовать для вод с более широким диапазоном солевого состава; способность устранять вредные запахи и привкусы, обусловленные присутствием сероводорода. Однако имеются и недостатки: образование при реакции катионов железа с некоторыми органическими соединениями сильно окрашивающих растворимых комплексов; сильные кислотные свойства, усиливающие коррозию аппаратуры; менее развитая поверхность хлопьев.

Процесс очистки СВ коагуляцией и флокуляцией состоит из следующих стадий: дозирование и смешение реагентов со СВ; хлопьеобразование и осаждение хлопьев (рисунок 2).

Рис. 2: Схема установки для очистки вод коагуляцией:

1 – емкость; 2 – дозатор; 3 – смеситель; 4 – КХО; 5 — отстойник

Для очищения сточных вод от мелкодисперсных взвешенных веществ используют методы коагуляции и флотации. Для равномерного распределения растворов реагентов в обрабатываемой воде за короткое время (1 – 2 мин) используют смесители.

Смеситель перегородчатого типа применяют на станциях обработки воды производительностью до 1000 м/ч. Он выполняется в виде железобетонного лотка с вертикальными перегородками, установленными перпендикулярно к движению воды и снабженных отверстиями, расположенными в несколько рядов. Вода, проходя через отверстия со скоростью около 1 м/с, испытывает завихрения, что способствует хорошему смешиванию воды с реагентами. Диаметр отверстий принимают 20 . 100 мм. Чтобы избежать насыщения воды пузырьками воздуха верхний ряд отверстий должен быть затоплен на глубину 0,1-0,15 м.

Осветлители со взвешенным осадком используются для удаления из воды коллоид­ных и взвешенных примесей после обработки воды коагулянтами и флокулянтами.

Применение осветлителей вертикального типа со взвешенным осадком наиболее целесообразно на водоочистных станциях с производительностью не менее 5000 м 3 /сут для осветления и обесцвечивания воды с содержанием взвешенных веществ до 2500 мг/л и любой цветностью.

В основу работы осветлителей положен принцип контактной коагуляции в слое взвешенного осадка. При поддержании определенной скорости восходящего потока во­ды (0,5÷1,2 мм/с) формируется слой взвешенного осадка из скоагулированной взвеси в виде мелких хлопьев. Этот слой играет роль фильтра, способствуя лучшему осветлению воды и обесцвечиванию за счет более полного использования адсорбционной емкости хлопьев.

По месту расположения осадкоуплотнителей различают осветлители с вертикаль­ными, поддонными осадкоуплотнителями и осадкоуплотнителями в нижней части зо­ны осветления. Они выполняются открытыми или напорными.

Рис. 3: Коридорный осветлитель со взвешенным осадком с вертикальным осадкоуплотнителем:

1 — коридоры-осветлители; 2 — осадкоуплотнитель; 3 — подача исходной воды; 4 — сборные карманы для отвода осветлен­ной воды; 5 — отвод осадка из осадкоуплотиителя; 6 — отвод осветленной воды из осадкоуплотиителя; 7 — осадкоприемные окна с козырьками

Эффективность очистки таких осветлителей 70 – 80 %.

Рассчитываем количество задержанных мелкодисперсных веществ:

Вз. В-ва (192 (мг/л)·+61.25 (мг/л))·0,75 = 235.9 мг/л

Фильтр с плавающей загрузкой

Загрузка такого фильтра состоит из гранул, крупность которых уменьшается по направлению движения воды, то есть сверху вниз. Высота слоя загрузки составляет 1,0 – 1,2 м.

Такие фильтры можно использовать для доочистки как механически очищенных производственных стоков, так и биологически очищенных городских сточных вод или их смеси с производственными.

Фильтр регенерируется промыванием водой при достижении предельных потерь напора, равных 1,5 – 2,5 м.

Эффект доочистки для таких фильтров по взвешенным веществам составляет 70 – 80 %.

Рассчитываем эффект доочистки на фильтре по взвешенным веществам:

Вз. В-ва 43.9 мг/л·0,75 = 32.9 мг/л

В процессе очистки от взвешенных веществ и химического загрязнения был достигнут эффект очистки – остаток взвешенных веществ и химического загрязнения после очистки не превышает норму сброса (Ссб. вз. в. = 12,77 мг/л, Ссб. хим. соед. = 2 мг/л).

К химическим методам очистки сточных вод относят нейтрализацию, окисление и восстановление. Все эти методы связаны с расходом различных реагентов, поэтому дороги. Их применяют для удаления растворимых веществ и в замкнутых системах водоснабжения. Химическую очистку проводят иногда как предварительную перед биологической очисткой или после нее как метод до очистки сточных вод.

Во многих отраслях промышленности перерабатывают или применяют различные соединения ртути, хрома, кадмия, цинка, свинца, меди, никеля, мышьяка и другие вещества, что ведет к загрязнению ими сточных вод. Для удаления этих веществ из сточных вод в настоящее время наиболее распространены реагентные методы очистки, сущность которых заключается в переводе растворимых в воде веществ в нерастворимые при добавлении различных реагентов с последующим отделением их от воды в виде осадков. Недостатком реагентных методов очистки является безвозвратная потеря ценных веществ с осадками.

Соединения марганца со­держатся в сточной воде металлургических, машиностроительных и химических производств. При концентрации марганца более 0,05 мг/л вода окрашивается в темный цвет. Некоторые производства предъяв­ляют жесткие требования к содержанию марганца в воде (бумажная, текстильная, кинокопировальная, синтетических волокон, пластмасс).

Удаление из воды марганца может быть достигнуто следующими Методами: 1) обработкой воды перманганатом калия; 2) аэрацией, совмещенной с известкованием; 3) фильтрованием воды через марганцевый песок или марганцевый катионит; 4) окислением озоном хлором или диоксидом хлора.

При обработке воды перманганатом калия достигается одновременная очистка от марганца и от железа. Перманганат калия окисля­ют с образованием малорастворимого диоксида марганца:

ЗМп 2+ + 2MnО 4- + 2Н2 0 →5Mn02 ↓ + 4Н + .

В этом процессе 1 кг КMn04 окисляет 0,53 мг Mn 2+ . Наибольший эффект достигается при обработке воды дозой 2 мг КMn04 на 1 мг. Осадок диоксида марганца удаляют фильтрованием.

Удаление марганца аэрацией с подщелачиванием воды применя­ют при одновременном присутствии в ней марганца и железа. При аэрации воды удаляется часть диоксида углерода и происходит ее насыщение кислородом воздуха. При удалении СО2 возрастает рН сточной воды, что способствует ускорению процессов окисления и гидролиза железа и частично марганца с образованием гидроксидов.

Двухвалентный марганец медленно окисляется в трех- и четы­рехвалентный растворенным в воде кислородом. Окисление марган­ца происходит при рН = 9-9,5. Образующийся гидроксид марганца выпадает в осадок в виде Mn(ОН)3 и Mn(ОН)4 . Растворимость этих соединений 0,01 мг/л, образующийся Mn(ОН)4 снова участвует в процессе, являясь катализатором окисления марганца.

При рН = 9,5 марганец удаляется почти полностью, при рН 2+ резко ускоряется, если аэрированную воду фильтруют через контакт­ный фильтр, загруженный дробленым пиролюзитом (Mn02 Н2 0), либо кварцевым песком, предварительно обработанным оксидами мар­ганца.

Двухвалентный марганец может быть удален из воды в про­цессе окисления его хлором, озоном или диоксидом хлора. При подщелачивании известью до рН = 8 Mn окисляется практически полностью. Расход С12 на окисление 1 кг Mn составляет 1,3 мг. При наличии в воде ам­монийных солей расход хлора увеличивается.

Диоксид хлора и озон при рН = 6,5-7 окисляют Mn 2+ за 10-15 минут. На окисление 1 мг Mn2+ расходуется 1,35 мг СlО2 или 1,45 мг О3 . Однако применение этих окислителей требует строительства слож­ных установок, поэтому их практически не используют.

Марганец может быть удален из воды биохимическим окислени­ем. Процесс проводят следующим образом. На песке фильтра высеи­вают особый вид марганецпотребляющих бактерий, которые в про­цессе своей жизнедеятельности поглощают из воды марганец. Отми­рающие бактерии образуют на зернах песка пористую массу с высо­ким содержанием оксида марганца, который служит катализатором процесса окисления.

Я выбрала обработку сточных вод перманганатом калия по формуле:

Как наиболее эффективный и технологически простой метод удаления марганца из сточных вод в настоящее время.

Очень важным аспектом применения перманганата калия для очистки воды от марганца является образование дисперсного осадка оксида марганца MnO2, который, имея большую удельную поверхность порядка 300 м2/г, является эффективным сорбентом. При обработке воды перманганатом калия снижение привкусов и запахов происходит также вследствие частичной сорбции органических соединений образующимся мелкодисперсным хлопьевидным осадком гидроксида марганца. Таким образом, применение перманганата калия дает возможность удалить из воды, как марганец, так и железо независимо от форм их содержания в воде. В водах с повышенным содержанием органических веществ железо и марганец образуют устойчивые органические соединения (комплексы), медленно и трудно удаляемые при обычной обработке хлором и коагулянтом. Применение перманганата калия, сильного окислителя, позволяет разрушить эти комплексы с дальнейшим окислением ионов марганца (II) и железа (II) и коагуляцией продуктов окисления. Кроме того, коллоидные частички гидроксида марганца Mn(OH)4 в интервале рН=5….11 имеют заряд, противоположный зарядам коллоидов коагулянтов Fe(OH)3 и Al(OH)3, таким образом добавление перманганата калия воде интенсифицирует процесс коагуляции.
Поэтому считаю целесообразным начать процесс очистки от химического загрязнения на этапе очищения сточных вод от мелкодисперсных взвешенных веществ в процессе коагуляции.

Таким образом, перманганат калия, оказывая совокупное действие как окислителя, сорбента и вспомогательного средства коагуляции, является высокоэффективным реагентом для очистки воды от целого ряда загрязнений, в том числе и от марганца.

горизонтальная песколовка→горизонтальный отстойник® перегородчатый смеситель® осветлитель коридорный®фильтр с плавающей загрузкой

1 – горизонтальная песколовка

2 — горизонтальный отстойник

3 – смеситель перегородчатый

4 – осветлитель коридорный

5 – фильтр с плавающей загрузкой

6 – резервуар очищенной воды

Сточная вода по трубопроводу поступает в песколовку, где проходит очистку от песка. После нее попадает в горизонтальный отстойник для выделения из сточной воды средневзвешенных веществ, которые под действием гравитационной силы оседают на дне отстойника или всплывают на его поверхности. После чего сточная вода проходит в перегородчатый смеситель, где происходит коагуляция мелкодисперсных взвешенных веществ. Затем сточная вода поступает в коридорный осветлитель, где происходит удаление из воды примесей, получившихся после обработки воды реагентами. Затем вода проходит доочистку в фильтре с плавающей загрузкой. Потом вода подается в резервуар очищенной воды.

1. Горизонтальная песколовка с круговым движением воды

1. Средний расход сточных вод в м 3 /с:

qср = Q/(24*3600) = 15600/(24*3600) = 0.18 м 3 /с

2. Общий коэффициент неравномерности, отражающий возможные колебания среднего расхода сточных вод, kобщ =1.18 м 3 /с. Тогда получим:

3. Примем песколовку с двумя отделениями. Площадь живого сечения каждого отделения определим по формуле:

4. При глубине проточной части hr =0,5 м ширина отделений B=W/hr =0.366/0.5=0.708 м. Ближайший стандартный размер ширины отделений B=1м. При этом наполнение в песколовке при максимальном расходе:

5. При расчетном диаметре частиц песка d=0.20 мм, Vo =18.7 мм/с и ko =1.7

Таким образом, выбираем двухсекционную песколовку длиной 10 м и шириной каждого отделения 1 м.

2. Расчет вертикального отстойника

Определяется значение гидравлической крупности u

, мм\с

где Hset – глубина проточной части, м ; Kset — коэффициент использования объема проточной части отстойника ; tset – продолжительность отстаивания ; h1 – глубина слоя ,равная 0.5 м; n2 – показатель степени.

u 0 = ( 1000* 3.5*0.35) / (1340*(0.35*3.55/ 0.5) 0.26 )=0.72 мм/с.

Принимаем число отделений отстойников, равное n=10. Принимаем скорость движения рабочего потока в центральной трубе Ven =0,03 м/с и рассчитываем диаметр центральной трубы:

Округляем диаметр den до сортаментного значения 700 мм.

Определяем диаметр отстойника:

м

где Vtb — турбулентная составляющая, мм/с, принимаемая; n – количество отстойников.

Принимаем типовой отстойник D = 9 м.

Производительность одного отстойника (,м 3 /ч) определена по формуле:

где den — диаметр впускного устройства, м.

Период вращения распределительного устройства (Т, с) составит:

Определим полную строительную высоту отстойника:

где H1 – высота борта над слоем воды принимаемая 0.3-0.5 м , H2 – высота нейтрального слоя ( от дна на выходе) равная 0.3 м.

Определяем количество осадка выделяемого при отстаивании за сутки:

где Q – суточный расход сточных вод , м3/сут ; pmud – влажность осадка равная 94-96 %, ymud – плотность осадка равная 1 г/см3.

Qmud = 6000 (240-150) / (100- 96) * 1 *104 = 13.5 м3/сут.

Выгрузку осадка рекомендуется производить один раз в сутки, но не реже одного раза в 2 суток под гидростатическим давлением.

Fл = q / vл = (650/3600) /0.6 = 0.3 м 2 ,

где q – производительность водоочистного сооружения , м 3 /с;

vл — допустимая скорость движения воды в лотке , м/с (vл =0.6 м/с);

где Н – высота слоя воды в конце смесителя после перегородок (Н=0.4-0.5м);

3. Потеря напора в каждом сужении смесителя составит:

Нс = ζ * Vс 2 /2*g = 2.9 *1 2 / 2* 10 = 0.145 м ,

где Vс – скорость движения воды в сужении перегородки, равная 1 м/с;

ζ – коэффициент сопротивления ,принимаемый равным 2.9.

где Nпр – приведенное население, чел.;

qос – удельное количество песка, л/(сут*чел), qос = 0.02 л/(сут*чел).

Wос = 1200000*0.02/1000 = 24 м 3 /сут

2. Полезный объем одного бункера (, м 3 ) определен по формуле:

T — время хранения осадка в бункерах, согласно СНиП, принимаем T = 5сут;

n — число бункеров, принимаем n = 2.

3. Принимаем диаметр бункера D = 1.4 м и определяем высоту (,м) усеченного конуса.

4. Высота цилиндрической части бункера (hцил , м).

hцил = 4*(62.5 – 1/12*3.14*0.78*(1.4 2 + 1.4*0.5 +0.5 2 ))/3.14*1.4 2 = 1.37 м

5.Строительная высота бункера составит:

Нстр. = hб + hус +hцил = 0.3 + 1.37 + 0.78 = 2.45

где hб – высота борта бункера, принимаем равной 0.3 м.

Расчет реагентного хозяйства

Состав реагентного хозяйства зависит от расхода реагентов и способа их хранения. Хранение реагентов предусматривают в сухом или растворенном виде.

При сухом хранении реагентов необходимо устраивать склад, рассчитанный на 15–30 суточный запас, считая по периоду максимального расхода реагента согласно п. 6.202 [1].

Площадь склада для коагулянта или извести определяется по формуле

, м 2 ,

где Q – полный суточный расход воды, м 3 /сут;

Дк – максимальная доза реагента, г/м 3 ;

Т – продолжительность хранения реагента на складе, сут;

a – коэффициент для учета дополнительной площади проходов на складе, равный 1.15;

Рс – содержание безводного продукта в коагулянте (извести), %; принимается для очищенного коагулянта 50%, для неочищенного – 33.5%, для извести – 60.70%;

s – объемный вес реагента, 1.1–1.3 т/м 3 ;

h – допустимая высота слоя реагента на складе (для коагулянта принимается 2.0 м, для извести – 1.5 м).

Доза коагулянта с учетом мутности исходной воды составляет 40 мг/л.

Fскл = = 0.00004*15600*15*1.15/10000*0.5*1.1*2 = 101.8 м 2

Цех коагуляционного хозяйства

Для приготовления раствора коагулянта применяют растворные и расходные баки, воздуходувки для подачи воздуха, обеспечивающие перемешивание раствора реагентов, и дозаторы для дозирования расчетной дозы реагентов в смесители. В расходном баке коагулянтов хранится не менее 30-суточного запаса реагентов.

Емкость растворных баков определяется по формуле

, м 3 ,

где q – часовой расход воды, исходя из полной производительности станции, м 3 /ч;

n – время, на которое заготавливают раствор коагулянта, согласно п. 6.22 [1] 10–12 ч;

Дк – максимальная доза коагулянта в пересчете на безводный продукт, г/м 3 ;

bраств – концентрация раствора коагулянта, принимается согласно п. 6.21 [1] для неочищенного до 17%, для очищенного до 24%;

g – объемный вес раствора коагулянта, т/м 3 .

Количество растворных баков принимается с учетом разовой поставки, а также времени его растворения и должно быть не менее трех.

Количество расходных баков должно быть не менее двух. Высота слоя раствора в баках – 1.5–3.0 м. Раствор коагулянта из растворных баков в расходные может перепускаться самотеком либо перекачиваться насосом.

В расходных баках раствор разбавляется водой до соответствующей концентрации при постоянном перемешивании.

Wраств = 700*10*0.00004/10000*0.24*3 = 38.8 м 3

Суточный расход реагентов рассчитывается по формуле:

Cсут =(35* 15600)/10*90 = 606.7 кг.

Объем растворного бака коагулянта рассчитывается по формуле:

Объем расходного бака коагулянта определяется по формуле:

1.Находим Предотвращенный ущерб от сброса взвешенных веществ:

ПУвзв.вещ= Q год * (Снач – Ссб )* Пл* 10-9

ПУвзв.вещ= 15600*365 *1000* ( 480-8,3)* 366*0.000000001=1591920 р.

Где ПУ- предотвращенный ущерб ; Qгод – годовой расход сточной воды ; Снач – концентрация до чистки ; Ссб – концентрация при которой возможен сброс ; Пл – плата за сброс.

2. Находим предотвращенный ущерб от сброса химического загрязнения:

ПУхим.вещ-ва= Q год * (Снач – Ссб )* Пл* 10-9

3. Затраты на очистку от взвешенных веществ:

Звзв= 15600*1000*365 * 1,2= 683 280 р

Где Сб- себестоимость очистки.

4. Затраты на очистку от химического загрязнения :

Зхим.загр= 15600*1000*365 * 5= 1 423 500р.

5. Общий предотвращенный ущерб равен:

ПУобщ= 1591920 + 627478= 2 219 398р.

6.Общие затраты на очистку :

Зобщ = 683 280 + 1 423 500 = 2 106 780 р.

7. Прибыль от продажи осадка равна:

— стоимость песка составляет 66р/м3 , суточный объем осадка,накапливаемого в песколовках – 0.36 м3/сут,соответственно в год – 132 мз , следовательно годовая прибыль от продажи осадка равна 132*66= 8672 р.

8. Экономическая эффективность очистки:

Э= 2 219 398 –2 106 780 + 8672 = 121 290 р.

Вывод : Исходя из данных расчетов можно сделать вывод ,что проводить очистку сточных вод по данной технологической схеме целесообразно, т.к это экономически выгодно.

В ходе курсового проекта составлен технологический узел очистки от взвешенных веществ и соединений свинца перед сбросом воды в водоем, проведен расчет основного оборудования и экономического ущерба.

В настоящее время в области очистки сточных вод основным направлением развития является разработка канализационных систем с минимальным сбросом сточных вод в водоем или без сброса — бессточных систем. Необходима разработка рациональных способов сокращения объема сточных вод за счет создания оборотных и замкнутых систем водоснабжения, исключающих сброс воды в водоемы. При таком водоснабжении предусматривается необходимая очистка сточной воды, охлаждение оборотной воды, обработка и повторное использование сточной воды.

1. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты гидросферы. Учебное пособие. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004.

2. Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков: Учебное пособие /Д.А. Кривошеин, П.П. Кукин, В.Л. Лапин и др. – М.: Высшая школа, 2003 – 344 с: ил.

3. Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. Уч. Пособие. – М.: издательство АСВ, 2004. – 496 с.

4. Батугин А.С, Захарова А,А. Защита гидросферы. Ч.1. Учебное пособие для студентов 4 – го курса специальности ИЗОС.- М.: МГГУ,2006

5. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка: Учебное пособие для вузов. М. Издательство МГУ, 1996 – 680 с; 178 ил.

6. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников. Техника защиты окружающей среды. Учебник для вузов. М.: Химия 1989 – 512с.

7. Томаков П.И., Коваленко В.С., Михайлов А.М., Калашников А.Т. Экология и охрана природы при открытых горных работах. М.: Издательство МГГУ. – 1994, 418 с.: ил.

источник

Название: Выбор и расчет параметров технологической схемы очистки сточных вод
Раздел: Рефераты по экологии
Тип: курсовая работа Добавлен 03:29:59 26 мая 2011 Похожие работы
Просмотров: 2671 Комментариев: 12 Оценило: 2 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать

Популярные записи

Пояснения к протоколу анализа воды
По анализу воды в ростове
По какому косгу анализ сточных вод
По равнине вод лазурной анализ
По равнине вод лазурной тютчев анализ
По результатам анализа питьевой воды
Практическая работа анализ почвы воды
Практическая работа по химии анализ воды