Технологическая схема обезвреживания, очистка хозяйственно-бытовых сточных вод от загрязнений ОАО «Энергосистемы» г. Сатка

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего

профессионального образования

УГЛТУ

Уральский государственный

лесотехнический университет

 

 

 

 

 

Кафедра: ФХТЗБ

 

Реферат по дисциплине: Основы промышленной экологии

 

Технологическая схема обезвреживания, очистка хозяйственно-бытовых сточных вод от загрязнений ОАО «Энергосистемы» г. Сатка.

 

 

 

Выполнила студентка ЗФ:

Карпук  Н.Ю.

Шифр 10405

Курс 3

Специальность 280700

Срок обучения 5 лет

 

 

Преподаватель:

Первова  И.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург 2014 г.

Содержание:

Введение………………………………………………………….………..3

1. Характеристика сточных вод…………………………………………..6
2. Общая характеристика очистных сооружений……………………….7
3. Технологическая схема очистки стоков……………………………..11
4. Дезинфекция сточных вод……………………………………………15
5. Требования к качеству воды на сбросе………………………………19
6. Требования к сточным водам, подлежащим сбросу в городскую канализацию…………………………………………………………..…….20

Заключение……………………………………….………………………22

Информационные источники…………..……………………………….24

 

Введение

Открытое акционерное общество «Энергосистемы» является предприятием, удовлетворяющим потребности населения, предприятий и учреждений г. Сатка в питьевой воде, обеспечивающим водоотведение и очистку сточных вод, горячее водоснабжение и теплоснабжение города.

Основной задачей системы водоотведения ОАО «Энергосистемы» является приемка хозяйственно-бытовых сточных вод от жилых массивов города Сатка, промышленных предприятий и других организаций, транспортировка стоков до очистных сооружений, очистка и сброс очищенных вод в водоем.

Очистные сооружения и канализационные сети предназначены для бесперебойного обеспечения транспортировки и качественной очистки сточных вод до норм ПДК с дальнейшим сбросом в окружающую среду и частичным использованием очищенной воды для технологических нужд очистных сооружений. Очистные сооружения осуществляют свою деятельность на основании «Разрешения №240 на сброс загрязняющих веществ в окружающую среду (водные объекты).

На очистные сооружения поступают бытовые, производственные сточные воды и часть дождевых вод. К бытовым сточным водам относятся воды, поступающие от раковин, умывальников, ванн, из санитарных узлов, из бань, прачечных, душевых помещений, после мытья помещений и т.д.

К производственным сточным водам относятся воды, использованные в процессах производства и загрязнённые теми или иными примесями.

Дождевые воды образуются вследствие выпадения атмосферных осадков в виде дождя или таяния снега, которые смывают загрязнения на территории города или промышленного предприятия.

Система канализации города Сатка работает по зонной схеме. В нижних зонах жилых секторов старой и новой частей города, Западного района и площадок ОАО «Комбинат «Магнезит» на перехватывающих коллекторах существуют канализационные насосные станции, перекачивающие сточные воды в коллектор верхней зоны. Оттуда по главным коллекторам стоки поступают самотеком на центральную канализационную насосную станцию очистных сооружений, откуда насосами подаются на очистные сооружения.

На очистных сооружениях стоки проходят полную механическую и биологическую очистку.

Для задержания крупных плавающих предметов и взвесей применены решетки с механизированными граблями, они устанавливаются в помещении решеток центральной насосной станции. Задержанные на решетках отбросы измельчаются в дробилках и поступают в приемную камеру перед решетками.

Выделение из сточной жидкости тяжелых минеральных примесей производится в песколовках. Удаление песка осуществляется гидроэлеваторами, рабочей водой для которых служит очищенная сточная вода после контактных резервуаров, подаваемая насосами. Пульпа из песколовок удаляется на песковые площадки.

Для дальнейшего освобождения от плавающих и взвешенных веществ органического происхождения стоки направляются в двухъярусные отстойники. Выпадающий на наклонное днище желобов осадок через щели проникает в нижний ярус, представляющий собой септическую камеру, где и происходит сбраживание осадка в анаэробных условиях. Для задержания всплывающих веществ в начале и в конце отстойных желобов имеются полупогружные плавающие перегородки.

Далее стоки поступают на биофильтры, где происходит биологическая очистка сточных вод от органических веществ за счет жизнедеятельности микроорганизмов биопленки, образующейся на загрузке фильтров.

После сооружений биофильтров стоки самотеком поступают на вторичные отстойники, где происходит дальнейшее осветление воды и задержание выносимой биопленки.

После вторичных отстойников стоки самотеком поступают в приемный резервуар сооружений доочистки, откуда насосами подаются на песчаные фильтры, резервуар чистой воды, лоток Паршаля. В лоток Паршаля для обеззараживания стоков подается хлорная вода из хлораторной, где установлены два хлоратора АХВ-1000. Контакт с хлором осуществляется в двух контактных резервуарах. Далее стоки подаются в лоток-аэратор и на сброс в реку Большая Сатка.

 

1. Характеристика сточных вод

В городские сточные воды поступают хозяйственно-бытовые воды и стоки некоторых промышленных предприятий, расположенных в черте города. К хозяйственно-бытовым относятся сточные воды, поступающие из квартир, больниц, школ, гостиниц и других мест пребывания людей; воды из прачечных, бань, столовых и других коммунальных предприятий. От каждого человека в сутки в городскую канализацию поступает в среднем постоянное количество загрязнений (в граммах):

Взвешенные вещества   ……………65

БПК5 осветленной жидкости………35

БПК20 осветленной жидкости  ……40

Азот аммонийных солей, N …………8

Фосфаты, Р2О5 …………………...…1,7

Хлориды, Cl  …………………….……9

Хозяйственно - бытовые воды без примеси промышленных в настоящее время практически отсутствуют. Исключение составляют сточные воды некоторых курортных поселков, но и в них поступают стоки от гаражей, содержащие нефтепродукты и другие загрязнения, характерные для производственных сточных вод.

Особенность бытовых и следовательно, городских сточных вод состоит в том, что в них содержится много микроорганизмов, среди которых могут присутствовать патогенные бактерии, возбудители кишечных инфекций. Бактерии составляют значительную часть органического вещества бытовых сточных вод. В 1 мл сточной жидкости миллионы и десятки миллионов бактерий. Хозяйственно - бытовые сточные воды также содержат большое количество яиц гельминтов.

Многочисленные данные показывают, что грубодисперсные вещества от общей массы загрязнений в среднем составляют 35,4%, коллоиды - 14,3%, растворенные вещества - 50,3%. Органических веществ в сточных водах содержится 53,7%, минеральных - 46,3 %. Принято считать, что в бытовых сточных водах органические вещества составляют 58%, а минеральные - 42%.

Очистка сточных вод поселка городского типа представляет собой совокупность различных методов, представляющих последовательно очистить воду от крупных примесей (бумаги, тряпья, кухонных отбросов), тяжелых примесей (песка, шлака), коллоидных и растворенных органических загрязнений и обезвредить ее от патогенной микрофлоры.

Весь комплекс сооружений очистки сточной воды можно разделить на следующие группы:

- механическая очистка;

- биологическая очистка;

- доочистка воды;

- дезинфекция воды.

2. Общая характеристика очистных сооружений

Наружные сети водоотведения:

- внутриквартальная канализационная сеть протяженностью 49,1 км;

- уличная канализационная сеть протяженностью 33,7 км;

- главный канализационный коллектор протяженностью 26,0 км;

В состав канализационной сети входят: трубопроводы, колодцы, дюкера, насосная станция.

Коллектор хоз-фекальной канализации от старого завода Комбината «Магнезит» до главной канализационной насосной. Трубопровод уложен из чугунных труб d=900 мм – L=55м, чугунных d=700 мм – L=66 м, железобетонных напорных труб d=700 мм – L=4315 м.

Колодцы выполнены из сборных железобетонных колец: d=1500 мм - 19 штук, d=1250 мм – 47 штук, d=1200 мм – 2 штуки. Установлены два колодца из монолитного бетона.

Камеры дюкеров выполнены из монолитного железобетона. Трубопроводы дюкера №1 выполнены из стальных труб d=325 мм. Протяжённость всех ниток дюкера - 257м. Во входной камере №64 дюкера №2 установлено 4 чугунных задвижки d=300 мм. Трубопроводы дюкера №2 выполнены из стальных труб d=325 мм, длина трубопроводов – 153 м.

Канализационные насосные станции:

- КНС по ул. Бочарова в старой части города - ул. Бочарова 68 «А»;

- КНС по ул. Толстого в старой части города - ул. Заречная 2;

- КНС «Пыловка» в старой части города;

- КНС по ул. Бакальская в новой части города - Бакальская 9;

- КНС пос. Первомайский;

- КНС Западного района - Западный микрорайон;

- Центральная КНС перед очистными сооружениями;

Очистные сооружения сточных вод - территория «Нового завода» ОАО «Комбинат Магнезит» 300м от ЖДЦ (схема 1):

- резервуар-усреднитель объемом 700м3;

- песколовки – 4 шт.;

- первичные отстойники – 18 шт.;

- здание биофильтров – 6 постелей;

- вторичные отстойники – 10 шт.;

- здание доочистки с машинным залом и помещением скорых фильтров;

- скорые фильтры – 6 шт.;

- контактные резервуары – 2 шт.;

- два приемных резервуара общим объемом 500м3;

- грязевый резервуар объемом 500м3;

- резервуар технической воды объемом 500м3;

- иловая насосная станция;

- участок пескового хозяйства (рассев кварцевого песка для фильтров);

- складские и слесарные помещения;

- склад хлора, совмещенный с хлораторной на территории очистных сооружений;

- иловые и песковые площадки на территории очистных сооружений для обезвоживания и обезвреживания образующегося осадка сточных вод;

Очистная станция хоз-фекальных сточных вод г. Сатка рассчитана на полную механобиологическую очистку стоков с последующей доочисткой их на сооружениях блока доочистки.

В состав очистных сооружений входят:

- насосная станция подачи  стоков на очистные сооружения (главная насосная станция);

- песколовки – 4 шт;

- первичные двухъярусные  отстойники – 18 шт.;

- биофильтры – 6 постелей;

- хлораторная  совмещённая со складом хлора ;

- вторичные вертикальные  отстойники – 10 шт.;

В комплекс сооружений станции доочистки  сточных вод входят:

- здание доочистки;

- приемные резервуары  – 2 шт.;

- грязевой резервуар – 1 шт;

- резервуар технической  воды – 1 шт;

- контактные резервуары  – 2 шт.;

- лоток – аэратор – 1 шт.

Производительность сооружений  доочистки сточных вод определена по проекту равной 20 925 куб. м/сут..

В здании доочистки стоков расположены следующие помещения:

- фильтров;

- насосной станции;

- бытовых помещений на 48 человек;

- лаборатории;

- трансформаторной подстанции;

- венткамер;

- операторской.

 

 

 

 

3.Технологическая схема очистки стоков

Бытовые стоки города и комбината «Магнезит» самотеком поступают в приемный резервуар главной насосной станции, откуда насосами подаются на очистные сооружения.

Для задержания крупных плавающих предметов и взвесей установлены решетки типа МГ-11Т с механизированными граблями в помещении решеток главной насосной станции. Задержанные на решетках отбросы измельчаются в дробилках и поступают в приемный резервуар.

Выделение из сточной жидкости тяжелых минеральных примесей под действием силы тяжести производится в песколовках. Удаление песка осуществляется гидроэлеваторами, рабочей водой для которых служит очищенная сточная вода, подаваемая насосами.

На данном этапе очистки достигаются следующие показатели:

- уменьшение по взвешенным  веществам на 10-15 %;

- влажность песка 55-65%;

- зольность песка 60-85%.

Пульпа из песколовок удаляется на песковые площадки.

Для дальнейшего освобождения от плавающих и взвешенных веществ органического происхождения, стоки направляются в двухъярусные отстойники. Выпадающий на наклонное днище желобов осадок через щели падает в нижний ярус, представляющий собой септическую камеру, где и происходит сбраживание осадка в анаэробных условиях. Для задержания всплывающих веществ в начале и в конце отстойных желобов установлены полупогружные плавающие доски.

Отстаивание является самым простым, наименее трудоемким и дешевым методом выделения из сточной воды грубодиспергированных примесей, плотность которых отличается от плотности воды. Под действием силы тяжести загрязнения оседают на дно или всплывают на поверхность.

После прохождения первичных отстойников происходит уменьшение следующих показателей:

- уменьшение  по взвешенным веществам 50-60%;

- щелочность  иловой воды 40-65 мг-экв/л;

- РН 7-8;

- влажность ила 95-94,5%;

- зольность 15-20%;

- содержание  летучих жирных кислот более 10 мг-экв/л;

- ионы аммония увеличиваются.

Очищенные от механических примесей стоки поступают на биофильтры для биологической очистки. Сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической пленкой, образованной колониями микроорганизмов.

После прохождения биологических фильтров достигаются следующие показатели стоков:

- снижение ионов аммония на 40-60%;

- содержание  нитратов в очищенной воде  не менее 22-35 мг/л;

- снижение окисляемости  исходной на 50-60%;

- снижение БПК 5 на 85-87% при БПК 5 не более 30-40г О2 на 1м2 очищенной на биофильтре воды;

- уменьшение  количества бактерий на 80-85%;

- содержание  в воде после биофильтров О2 3,5-6 мг/л;

- РН воды после биофильтра 6,5-8,5;

Вторичный отстойник располагается в технологической схеме после сооружений биологической очистки в искусственно созданных условиях и служит для выделения активного ила или отмершей биопленки из очищенной сточной воды.

Эффективность осветления во вторичных отстойниках определяет общий эффект очистки воды и эффективность работы всего комплекса очистных сооружений биологической очистки.

Вторичный отстойник предназначен для осветления сточных вод, прошедших биологическую очистку на биофильтрах. Выпуск осадка из конусной части отстойника осуществляется под гидростатическим напором столба воды через илоотводную трубу. Иловая пульпа затем самотеком стекает в приемный резервуар иловой насосной станции, откуда перекачивается в «голову» сооружений, в лоток пред песколовками.

После прохождения вторичных отстойников достигаются следующие показатели:

- прозрачность осветлённой  воды не менее чем на 5-10% выше  прозрачности воды  после биофильтров не менее 20-25 см;

- БПК20 очищенных стоков  – не более 15-20 мг/л;

- РН в осветлённой воде  в пределах 6,5-8,5;

- взвешенные вещества  не более 15-20 мг/л. не менее 6% от  начального содержания их в  поступающей воде.

После вторичных отстойников стоки самотеком направляются в приемные резервуары, откуда насосами, установленными в здании доочистки, подаются на скорые фильтра.

На скорых безнапорных фильтрах с зернистой загрузкой происходит фильтрация сточной воды сверху вниз.

При прохождении стоков через скорые безнапорные фильтры:

- содержание взвешенных  веществ 3-5 мг/л. не менее 70-75% от начального  содержания их в поступающей  воде.

- БПК20 очищенных стоков 5-7мг/л  не менее 50-60% от начального их  содержания в поступающей воде.

После фильтрации очищенные стоки по лотку «Паршаля» поступают в контактные резервуары, где происходит контакт с хлорной водой. Затем сточная вода проходит через лоток-аэратор и сбрасывается в реку. Приготовление хлорной воды для обеззараживания стоков осуществляется в хлораторной.

Лоток – аэратор предназначен для насыщения очищенных сточных вод кислородом воздуха и для удаления избыточного хлора.

Промывка фильтров осуществляется водой из резервуара технической воды с помощью насосов, установленных в здании доочистки.

Загрязненная вода после фильтров самотеком отводится в грязевый резервуар, откуда насосами перекачивается в «голову» сооружений – в лоток перед песколовками.

При обработке воды на сооружениях доочистки из нее почти полностью должны удаляться взвешенные и органические вещества, снижается ХПК, уменьшается содержание азота, фосфора и других загрязнений.

 

 

 

 

 

 

 

4. Дезинфекция сточных вод

При биологической очистке сточных вод в искусственно созданных условиях, удаляется от 91 до 98 % болезнетворных бактерий. Поэтому очищенные сточные воды до выпуска их в водоем необходимо дезинфицировать.

Обеззараживание сточной воды производится с помощью введения хлорной воды, получаемой при смешении газообразного хлора с технической водой в специальных установках – хлораторах типа АХВ -1ООО.

Расчетную дозу активного хлора, после полной искусственной биологической очистки, следует принимать 2,9 г/куб.м.

Для смешения сточной воды с хлорной перед контактными резервуарами установлен смеситель типа «лоток» Паршаля». Этот смеситель состоит из подводящего раструба, горловины и отводящего раструба. Боковые стенки горловины должны быть строго вертикальны, а дно иметь уклон в сторону движения воды. В результате сужения сечения и резкого изменения уклона дна в отводящем раструбе, образуется гидравлический прыжок, в котором происходит интенсивное перемешивание хлорной воды со сточной водой.

Продолжительность контакта хлора со сточной водой должна быть не менее 30 минут, для этих целей очищенные сточные воды поступают в 2-а контактных резервуара, представляющие собой отстойники вертикального типа.

Количество остаточного хлора в обеззараженных сточных водах после контакта, должно составлять не менее 1,5 мг/л.

Хлораторная рассчитана на производительность 10 кг хлора в час.

Хлораторная установка предназначена для получения газообразного  хлора, при испарении жидкого хлора в фильтре для хлора А-329, и для приготовления раствора хлорной воды и ее дозирования в биологически очищенную сточную воду.

Хлор – очень ядовитый газ и при нормальном давлении и комнатной температуре цвет его желто-зеленый, запах удушливый. Газообразный хлор тяжелее воздуха в 2,45 раза. Жидкий хлор – подвижная маслянистая масса, которая при обычной температуре имеет темно-зеленую окраску с оранжево-желтым оттенком. Удельный вес жидкого хлора при температуре 15 0С равняется 1,427 г/кв. см. Жидкий хлор в воде растворяется плохо и его растворимость убывает с повышением температуры воды. Исходя из этого, хлорирование сточной воды производится газообразным хлором.

При испарении 1 л жидкого хлора получается 450 л хлорного газа.

При температуре -340С и атмосферном давлении хлор превращается в жидкость. Сухой хлор на металлы (кроме олова и алюминия) почти не действует. В присутствии влаги хлор разъедает все металлы.

Наличие в воздухе 0,1 - 0,2 мг/л хлора вызывает у человека отравление, сопровождающееся удушливым кашлем и головной болью. При концентрации хлора в воздухе 0,3 мг/л, наступает смерть.

При введении в воду хлора образуется хлорноватистая и соляная кислота.

Cl2  +  Н2O = HOCl + HCl;

Хлорноватистая кислота обладает бактерицидным действием и являясь превосходным окислителем, быстро проходит через оболочку клетки и воздействует на внутриклеточное ее вещество, вызывая распад клеточной структуры, нарушение жизнедеятельности процессов и гибель клетки.

Дозу вводимого в сточную воду хлора устанавливают по хлоропоглощаемости воды.

Хлоргаз, пройдя через фильтр А-329, поступает на хлораторы типа АХВ-1000 предназначенные для дозирования газообразного хлора и образования хлорной воды. В  помещении хлораторной установлено два вакуумных хлоратора АХВ-1000  (1 рабочий, 1 резервный), производительностью по 12 кг хлора в час. Образовавшаяся хлорная вода с помощью эжектора транспортируется в лоток «Паршаля».

Для обеспечения необходимого контакта сточной жидкости с хлорной водой предназначены контактные резервуары. Время контакта для полноты действия введенного в сточную воду хлора должно быть не менее 30 минут.

При дезинфекции сточной воды хлором происходит частичная коагуляция мелких взвешенных частиц и осаждение их в контактных резервуарах.

В качестве контактных резервуаров на станции используются два вертикальных отстойника диаметром 9,0 м. Общая строительная высота – 8,2 м, высота цилиндрической части – 3,0 м; высота конической части – 5,1 м.

Устройство и принцип действия контактных резервуаров аналогичен устройству вторичных вертикальных отстойников.

Удаление накопившегося осадка из резервуаров производится по илопроводу диаметром 230 мм под  гидростатическим напором столба воды 1,8 м. Выгружаемый осадок из контактных резервуаров совместно с осадком из вторичных отстойников, самотеком поступает в приемный резервуар иловой насосной станции, откуда с помощью насосов, перекачивается в «голову» сооружений (в лоток перед песколовками), Количество осадка, образующегося в контактных резервуарах, зависит от дозы хлора и степени предварительной очистки сточной воды, доза хлора, согласно проекта принята 2,9 г/куб.м очищенных стоков с тем, чтобы в обработанной воде оставалось 1,5 мг/л неиспользованного хлора.

Расчетная доза хлора тем выше, чем ниже качество воды, что связано с использованием части вводимого реагента, на окисление органических примесей сточных вод.  При остаточном хлоре 1,5 мг/л в обеззараженной воде санитарный эффект составляет практически 100 %. Оценку санитарной обработки производят по коли -  индексу.