Разработка технологической схемы комплекса очистных сооружений промышленного объекта №1

Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод объектов № 1 представлены в таблице 8. Технологическая схема очистки сточных вод приведена на рис. 7.

Технологическая схема очистки сточных вод состоит из механической, физико – химической и химической очистки.

Механическая очистка состоит из процеживания (решетка), отстаивания (песколовка, отстойник), фильтрования (фильтр).

Решетка являетсяпредварительным этапом обработки сточных вод для исключения вероятности попадания в основные сооружения особо грубодиспергированных примесей, что предотвращает поломки основных сооружений. По способу установки применяются неподвижные решетки, а удаление задержанных примесей механизировано, т.к. суточной накопление мусора превышает 0,1 м³.

Песколовки следует предусматривать при производительности очистных сооружений свыше 100 м ³/ сут. Тип песколовки выбирается с учетом расхода сточных вод, схемы очистки стоков и обработки осадков, характеристики взвешенных веществ и т.д. Тангенциальные песколовки применяют при расходах сточных вод до 50000 м ³/сут. Используется тангенциальная песколовка, т.к.применение вертикальной песколовки будет нецелесообразно, т.к. она применяется при расходах до 8000 м³/сут (расход сточных вод на объекте № 1 равен 36000 м³/сут). Также могла быть использована горизонтальная песколовка, т.к. она применятся при расходах от 10000 м3/сут, но тангенциальная песколовка имеет ряд преимуществ перед горизонтальной: обладает большей эффективностью и требует меньших размеров сооружения.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по взвешенным веществам составляет 600 мг/л при исходной концентрации 2000 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 70%;

Для последующей обработки данного потока используется комбинированный метод механической и физико–химической очистки, а именно сочетание отстаивания с коагулированием, который позволяет извлечь из СВ диспергированные минеральные вещества и нерастворенные органические примеси. Для очистки сточных вод данных объектов целесообразно применять тонкослойный радиальный отстойник со встроенной камерой хлопьеобразования (расход сточных вод составляет 36000 м³/сут). Отстойник имеет круглую форму в плане, движение потока жидкости радиальное от центра к периферии. Осадок постоянно удаляется скребковыми механизмами. Для более эффективного осаждения примесей используются тонкослойные блоки, делящие зону осаждения на неглубокие слои полочными секциями (пластинами) и трубчатыми элементами. Наличие тонкослойных блоков «ламинаризует» поток жидкости и осаждение примесей становится более интенсивно. Использование таких блоков увеличивает производительность отстойника, тем самым, снижает продолжительность отстаивания сточных вод. Тонкослойные блоки устанавливаются перед водосливом. А для еще более эффективной работы сооружения сточную воду обрабатывают реагентами (коагулянтом, флокулянтом). В качестве реагентов используется сернокислый алюминий Al₂(SO₄)₃ и полиакриламид ПАА.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по взвешенным веществам составляет 60 мг/л при исходной концентрации 600 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 90%, к исходному значению 97%;

- по БПК составляет 225 мгО₂/л при исходной концентрации 250 мгО /л, степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 10 %;

- по ХПК составляет 425 мгО₂/л при исходной концентрации 500 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 15,0%;

- по нефтепродуктам составляет 85 мг/л при исходной концентрации 100 мг/л, степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 15 %.

На следующей ступени обработки сточных вод следует применить флотацию. Этот способ основан на поверхностном прилипании примесей к пузырькам газа и последующем всплытии образовавшихся флотокомплексов (частица загрязнения + пузырек) на поверхность и образовании пены, в последствии удаляемой механическим способом. В данном случае используют реагентную пневматическую флотацию. В качестве реагента применяют сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃. Измельчение пузырьков воздуха в этом случае осуществляется путем впуска воздуха во флотационную камеру через сопла, которые располагаются на воздухораспределительных трубках. Тип флотационной камеры – радиальная, применятся при расходах сточных вод более 100 м³/час. Применение пневматической флотации обусловлено большими расходами (36000 м³/сут), и она менее чувствительна к изменению концентраций примесей, по сравнению с также широко применяемой напорной флотацией.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по взвешенным веществам составляет 22 мг/л при исходной концентрации 60 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 63%, по отношению к исходному значению – 99,89%;

- по БПК составляет 34 мгО₂/л при исходной концентрации 225 мгО₂/л, степень очистки по отношению к предыдущему значению 85 %, степень очистки по отношению к исходному значению 86 %;

- по ХПК составляет 51 мгО₂/л при исходной концентрации 425 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 88 %, степень очистки по отношению к исходному значению 90%;

- по нефтепродуктам составляет 20 мг/л при исходной концентрации 85 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 76 %, степень очистки по отношению к исходному значению 80%.

Далее для обработки сточной воды применяется комбинированный метод очистки, который включает в себя химический (окисление) и механический (фильтрование) методы. Для доочистки сточных вод до требуемых значений по БПК_полн используется окисление гипохлоритом натрия (NaClO) в контактной камере. Применение жидкого хлора нецелесообразно в связи с тем, что затраты на обеспечение мер безопасности при использовании жидкого хлора многократно превышают затраты на само хлорирование. Применения хлорсодержащего реагента является методом борьбы с биологическим обрастанием трубопроводов в системах повторного (оборотного) водообеспечения и снижения концентраций загрязняющих веществ до требуемых значений.

Применение NaClO обусловлено еще и тем, что в воде, потребляемой объектом №1, допускается высокое содержание хлоридов (на объекте №1 содержание хлоридов не нормируется, допускается 300 мг/л). Этот способ окисления так же менее затратен по сравнению с озонированием или др. альтернативными методами химической обработки воды.

В качестве сооружения для окисления используется контактный резервуар, где происходит эффективное смешивание окислителя со стоками, устройство для дозирования реагентов и складское хозяйство (реагентное). Очень важный фактор - возможность получения гипохлорита натрия непосредственно на очистных сооружениях.

С целью избегания увеличения содержания взвешенных веществ в результате химических реакций, протекающих при обеззараживании сточной воды, а также для дехлорирования стока используются однослойный фильтр, который представляет собой прямоугольный резервуар (в плане). Фильтрующий материал располагается на поддерживающем слое, в котором расположена дренажная система. Движение потока жидкости нисходящее. Распределение воды по поверхности фильтра происходит посредством двух желобов. В качестве фильтрующего материала будем применять кварцевый песок. Сочетание работ этих сооружений дает нам необходимый эффект очистки.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по взвешенным веществам составляет 20 мг/л при исходной концентрации 22 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 9%, по отношению к исходному значению – 99%;

- по БПК составляет 15 мгО₂/л при исходной концентрации 34 мгО₂/л, степень очистки по отношению к предыдущему значению 56 %, степень очистки по отношению к исходному значению 94 %;

- по ХПК составляет 22 мгО₂/л при исходной концентрации 51 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 56 %, степень очистки по отношению к исходному значению 96%.

После всех выше перечисленных ступеней очистки вода соответствует требованиям к качеству воды, потребляемой на объекте № 1.

Таблица 8

Расчетные характеристики процесса очистки СВ объекта № 1

Показатели качества сточных вод

Размерность

Исходное значение

Требуемая степень очистки, %

Требуемая глубина очистки

Метод

Кратковременное отстаивание

Метод

Отстаивание + коагулирование +флокулирование