Курсовая работа (т): Система очистки воды

Для биологической очистки сточных вод в искусственных условиях применяют аэротенки (рисунок 3), биофильтры и аэрофильтры. В этих сооружениях очистка протекает более интенсивно, чем на полях орошения, полях фильтрации и прудах, потому что искусственным путем создаются лучшие условия для развития активной жизнедеятельности микроорганизмов.

Рисунок 3 - Аэротенк ООО «Водоканал Кропоткин»

При повышенных требованиях к степени очистки биологически очищенная вода подвергается доочистке. Наиболее широкое распространение в качестве сооружений для доочистки получили песчаные фильтры, главным образом двух и многослойные, а также контактные осветлители; микрофильтры применяются реже.

Снижение концентрации трудноокисляемых веществ, фиксируемое значением ХПК очищенных вод, возможно методом сорбции, например активированным углем, и химическим окислением, например путем озонирования. Снижение концентрации солей возможно методами обессоливания, применяемыми в практике водоподготовки. Очистка от биогенных элементов. Биологически очищенная вода содержит аммонийный азот и фосфор в значительной концентрации. Азот и фосфор способствуют усиленному развитию водной растительности, последующее непременное отмирание которой приводит к вторичному загрязнению водоема. Биологический метод осуществляется в две ступени.

На первой ступени в аэротенке длительной аэрации при отсутствии углеродсодержащих загрязнений (удаленных в обычном аэротенке) интенсивно проходят процессы нитрификации. На второй ступени применяется денитрификатор - сооружение, изолированное от доступа воздуха.

В анаэробных условиях бактерии - денитрификаторы используют для своей жизнедеятельности химически связанный кислород нитритов и нитратов и разрушают, таким образом, эти соединения, в результате чего выделяется молекулярный азот. Фосфор удаляют химическим осаждением солями железа, алюминия, известью. Реагенты подают либо в сточную воду перед первичными отстойниками, либо в очищенный сток перед вторичными отстойниками, либо в аэротенк. Наиболее эффективным является последний вариант. Эффект удаления фосфора достигает 80% [5, с. 107].

Дезинфекция очищенных сточных вод. В практике очистки сточных вод дезинфекцию осуществляют теми же приемами и средствами, что и при очистке природных вод. Наиболее часто применяют хлорирование газообразным хлором, а на станциях пропускной способностью до 1000 м³/сутки используют и хлорную известь. При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается обеззараживание биологически очищенных вод гипохлоритом натрия, а также путем электролиза раствора NaCl (рисунок 4).

Рисунок 4 - Система электролизной установки (ООО «Водоканал Кропоткин»)

2.3 Механические методы очистки сточных вод

Из механических методов очистки промышленных стоков с целью осветления волы наиболее простым является ее отстаивание.

При расчете отстойной аппаратуры определяющей является скорость осаждения твердых или жидких частиц , зависящая от размеров частиц d, их формы, плотности и вязкости  цветочной воды, скорости движения воды и, условий обтекания и со- противления среды. Скорость осаждения  для ламинарных, переходных и турбулентных режимов определяют по формуле:

 (1)

Где  (2)

число Архимеда; Re-число Рейнольдса; и- соответственно плотность и вязкость чистой воды,  - плотность твердой фазы. Вязкость и плотность таких систем могут меняться и с учетом объемной концентрации С₀ рассчитываются по формулам:

 (3)

где  - объемная доля жидкой фазы;  и  - объем соответственно жидкой и твердой фаз [17, с. 215].

Радиальные отстойники (механическая очистка)

Радиальный отстойник представляет собой круглый в плане резервуар (рисунок 5).

Сточная вода подается в центр отстойника снизу-вверх и движется радиально от центра к периферии. Особенностью гид-равлического режима работы радиального отстойника является то. Что скорость движения воды изменяется от максимального его значения в центре отстойника до минимального у периферии.

Плавающие вещества удаляются с поверхности воды в отстойнике подвесным устройством, размещенным на вращающейся ферме, и поступают в приемный бункер или в сборный лоток. Выпадающий осадок с помощью скребков, укрепленных на подвижной ферме, сдвигается в приямок отстойника. Частота вращения подвижной фермы 2 - 3 ч. Вращение осуществляется с помощью периферийного привода с тележкой на пневмомашине.

Рисунок 5 - Вертикальный отстойник (по С.В. Яковлеву 1975)

Осадок удаляется по трубопроводу с помощью плунжерных и центробежных насосов, установленных в расположенной рядом насосной станции. Всплывающие вещества отводятся в жиросборник. Осветленная вода поступает в круговой сборный лоток через один или через оба его борта, являющихся водосливами. В целях обеспечении более надежного выравнивания скорости движения воды на выходе из отстойника водосливы сборных лотков выполняют зубчатыми. Нагрузка на первом водослива не превышает 10 л/с [17, с. 213].

3. Анализ процесса работы очистных сооружений и воздействия на окружающую среду

Площадка №1 (ОСК). Очистные сооружения производят механическую и биологическую очистку бытовых, производственных сточных вод.

Все воды по соединительному каналу поступают в песколовки горизонтальные с круговым движением воды. Песколовки представляют собой железобетонную заглубленную емкость в форме усеченного конуса. Удаление песка осуществляется из приемника, расположенного в начале песколовки при помощи гидроэлеватора. Гидроэлектрозатворами песок (влажность 60%) подается в песковые бункера, откуда вывозится автотранспортом предприятия. При движении автотранспорт по территории предприятия выделяются в атмосферу продукты сгорания топлива в двигателе: оксид углерода, диоксид азота, углеводороды, диоксид серы, сажа, бенз(а) пирен [13, с. 20].

Сточные воды через распределительную чашу поступают в первичные отстойники радиального типа. Насосная станция перекачки сырого осадка осуществляет подачу сырого осадка на иловые площадки. В качестве окислителей применяются аэротенки с децентрализованным впуском сточной жидкости. Применяется ступенчатая рассредоточенная подача сточной жидкости по длине аэротенка при помощи лотка с шиберами. Лоток расположен на специальном мостике, укрепленном на стенке между 1-м и 2-м коридорами каждой секции. Шибера распределены с обеих сторон лотка на равном расстоянии. Сточная жидкость от аэротенков поступает на вторичные отстойники. Удаление осевшего ила от вторичных отстойников происходит при помощи подвижных илососов (рисунок 6) под гидростатическим напором в иловые камеры, из которых ил самотеком поступает в резервуар активного ила, емкостью 50 м³. Биологически очищенные сточные воды после вторичных отстойников через распределительную камеру направляются на доочистку на биологические пруды. Далее очищенные стоки обеззараживаются гипохлоритом натрия в контактных резервуарах и по сбросному коллектору сбрасываются в р. Кубань. Гипохлорит натрия получают электролизом водного раствора поваренной соли в электролизерах электролизных установок (рисунок 5). Благодаря простоте, безопасности и надежности электрохимического метода обеззараживания воды позволили предприятию уйти от использования жидкого хлора. Процесс электролиза раствора соли, сопровождается образованием на катодах отложений солей жесткости. Периодически, по мере обрастания катодов солями жесткости электролизер промывают 25% [13, с. 23].

Рисунок 5 - Электролизная установка (Электролизер)

Основное загрязняющее вещество - соляная кислота. Привоз поваренной соли на склад осуществляется автотранспортом предприятия. При движении автотранспорта по территории предприятия выделяются в атмосферу продукты сгорания топлива в двигателе: оксид азота, оксид углерода, диоксид азота, диоксид серы, сажа, бенз(а) пирен, керосин. На территории очистных сооружений имеются иловые площадки из них одна рабочая, четыре резервные. Чистка и вывоз сухого ила осуществляется с одной из резервных площадок спецавтотранспортом предприятия. При движении и работе транспорта на холостом ходу в атмосферу выделяются следующие загрязняющие вещества: диоксид азота, оксид азота, оксид углерода, углеводороды, диоксид серы, бенз(а) пирен.

Все источники выделения, участвующие в приеме, очистке бытовых и сточных вод на очистных сооружениях являются источниками выброса в атмосферу следующих загрязняющих веществ: диоксида азота, аммиака, сероводорода, оксида углерода, метана, метантиола (метилмеркаптана), этантиола (этилмеркаптана). Автотранспорт и спецтехника предприятия, хранится на открытой и закрытой стоянках. При заезде и выезде транспорта в атмосферу выделяются: азота диоксид, азота оксид, сажа, сера диоксид, углерод оксид, бенз(а) пирен, керосин, углеводороды.

При проведении ремонтных работ производятся окрасочные работы в атмосферу выделяются ксилол, Уайт-спирит. Окрасочные работы выполняются с применением малярного валика и малярной кисти.

При проведении сварочных работ в атмосферу выбрасывается железа оксид, марганец и его соединения, азота диоксид, углерода оксид, пыль неорганическая: 70-20% двуокиси кремния [13, с. 26].

Механические мастерские занимаются ремонтом и изготовлением деталей из металла. При работе заточного, сверлильного, токарного станков в атмосферу выбрасываются: железа оксид, пыль абразивная.

Изготовление столярных изделий для ремонта служебных и производственных помещений предприятия осуществляется из пиломатериалов в деревообрабатывающем участке, где установлен деревообрабатывающий станок КС-1 (пыль древесная) [2, с. 12].

В процессе хранения гравия на территории площадки в атмосферу выделяется пыль неорганическая.

Для обогрева зданий используют отопительные котлы, работающие на природном газе. В результате работы котлов в атмосферу выделяются азота диоксид, азота оксид, сера диоксид, углерода оксид, бенз(а) пирен [7, с. 30].

Площадка №2 (Юго-Восточный водозабор и база водопроводно-канализационного цеха). Из артезианских скважин, имеющихся на территории юго-восточного водозабора, вода подается в электролизную где перед подачей населению, обеззараживается раствором гипохлорита натрия и далее поступает в специальные подземные емкости. Гипохлорит натрия получают электролизом водного раствора поваренной соли в электролизерах электролизных установок. Процесс электролиза раствора соли, сопровождается образованием на катодах отложений солей жесткости. Периодически, по мере обрастания катодов солями жесткости электролизер промывают 25% раствором соляной кислоты. Основное загрязняющее вещество - соляная кислота. Привоз поваренной соли на склад осуществляется автотранспортом предприятия.

Рисунок 6 - Подвижный илосос ООО «Водоканал»

При движении автотранспорта по территории предприятия (рисунок 7) выделяются в атмосферу продукты сгорания топлива в двигателе: азота оксид, сажа, оксид углерода, диоксид азота, диоксид серы, бенз(а) пирен, керосин.

Для выполнения грузоперевозок, содержания и ремонта канализационных и водопроводных сетей предприятие располагает автотранспортным парком и спецтехникой. При работе ДВС в атмосферу выбрасываются продукты сгорания газа, бензина и дизтоплива в двигателе: азота диоксид, азота оксид, сажа, сера диоксид, углерод оксид, бенз(а) пирен, керосин, углеводороды, бензин.

Чтобы поддержать технику в рабочем состоянии, на предприятии имеется ремонтная база: токарный цех, механическая мастерская, сварочный участок.

При проведении сварочных работ а атмосферу выбрасывается железа оксид, марганец и его соединения, азота диоксид, углерода оксид.

Рисунок 7 - Движение автотранспорта по территории ООО «Водоканал»

Агрегатный и токарный цеха оборудованы металло-обрабатывающими станками (железа оксид, пыль абразивная).

При покраске машин в атмосферу выделяются спирт нбутиловый, этилцеллозольв, сольвент нафта, Уайт-спирит.

Для обогрева зданий используют отопительные котлы, работающие на природном газе. В результате работы котлов в атмосферу выделяются азота диоксид, азота оксид, сера диоксид, углерода оксид, бенз(а) пирен [7, с. 35].

Площадка №3 (Юго-Западный водозабор).

Подача воды в электролизную юго-западного водозабора осуществляется таким же образом, как и на площадке №2 из артезианских скважин. Предварительно вода обеззараживается раствором гипохлорита натрия и далее поступает в специальные подземные емкости. Процесс электролиза раствора соли, сопровождается образованием на катодах отложений солей жесткости. Периодически, по мере обрастания катодов солями жесткости электролизер промывают 25% раствором соляной кислота. Основное загрязняющие вещество - соляная кислота. Привоз поваренной соли на склад осуществляется автотранспортом предприятия.

При движении автотранспорта по территории предприятия выделяются в атмосферу продукты сгорания топлива в двигателе: азота оксид, сажа, оксид углерода, диоксид азота, диоксид серы, бенз(а) пирен, керосин [8, с. 204].

Площадка №4 (Северо-Восточный водозабор). Данная площадка имеет несколько скважин. Автотранспорт предприятия хранится в закрытой отапливаемой стоянке. При движении автомашин и по территории данной площадки, при прогреве, при работе двигателя на холостом ходу в атмосферу выбрасываются продукты неполного сгорания топлив: азота диоксид, азота оксид, сажа, сера диокид, углерод оксид, бенз(а) пирен, керосин, углеводороды.

Для обеспечения здания теплом имеется бытовой котел, при работе которого выделяются следующие загрязняющие вещества: оксид углерода, диоксид азота, оксид азота, диоксид серы, бенз(а) пирен.

Площадка №5 (КНС, ул. Лазо, 18). Бытовые и сточные воды поступают в приемное отделение канализационной насосной станции и являются источниками выброса в атмосферу загрязняющих веществ: диоксид азота, аммиака, сероводорода, оксида углерода, метана, метантиола (метилмеркаптана), этантиола (этилмеркаптана) [7, с. 33].

Площадка №6 (КНС, ул. Журавлиная, 10). Бытовые и сточные воды поступают в приемное отделение канализационной насосной станции и являются источниками выброса в атмосферу загрязняющих веществ: диоксида азота, аммиака, сероводорода, оксида углерода, метана, метантиола(метилмеркаптана), этантиола (этилмеркаптана).