Разработка технологической схемы комплекса очистных сооружений промышленного объекта №1

Разработка и обоснование технологических схем очистки сточных вод

Схема замкнутой системы производственного водообеспечения техногенного комплекса (проектируемый вариант)

Примечание:

Все расходы воды на схеме приведены в м³/час.

ВОС – водопроводно-очистные сооружения.

ЛОС – локальные очистные сооружения.

БОС - биологическая очистка.

Рис. 6. Балансовая схема производственного обеспечения техногенного комплекса (проектируемый вариант)

Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод объекта №1 представлены в таблице 11.

Технологическая схема очистки сточных вод состоит из: механической, физико-химической и биохимической очистки, а также комбинированного метода.

Механическая очистка производственных сточных вод состоит из процеживания (решетка), кратковременного отстаивания (песколовка), отстаивания (отстойник). Физико-химическая очистка состоит из отстаивания и коагулирования (радиальный тонкослойный отстойник со встроенной камерой хлопьеобразования). Биологическая очистка выполняется с помощью биохимического окисления, проходящего в две ступени (аэротенк-смеситель и аэротенк-вытеснитель). Комбинированный метод сочетает в себе окисление в контактной камере с последующим фильтрованием в однослойном фильтре.

Процеживание широко применяется в очистке сточных вод, в качестве предварительного этапа обработки воды, они предохраняют насосы и другие очистные сооружения от попадания крупного мусора: камней, ветоши, бумаги, синтетических волокон и т.д. Попадание этих предметов на очистные сооружения могут приводит к поломкам оборудования. Данный метод реализуется в решетках. Решеткипредставляют собой наклонную раму с продольными (по высоте) стержнями, устанавливаемую поперек потока процеживаемой воды. Ширину прозоров между стержнями решетки обычно принимают равной 6мм. Скорость процеживания воды не должна превышать 1м/с, во избежание продавливания отбросов сквозь стержни решетки. Форма стержней решетки (в поперечном разрезе) может быть различной, наиболее распространенная – прямоугольная. Прозоры между ними равны 16-19мм. Удаление мусора, задержанного прутьями решетки, механизировано (ручная очистка допускается при суточном накоплении снимаемых отбросов до 0,1 м³). В нашем случае применяем механическую решетку поворотного типа МГТ.

После предварительной очистки, для извлечения из сточных вод тяжелых минеральных примесей применяется кратковременное отстаивание. Песколовки используют для выделения из сточных вод тяжелых минеральных нерастворенных примесей (главным образом, песка и других минеральных нерастворенных примясей), методом отстаивания. Исполь­зуемая для очистки сточной воды объекта аэрируемая-песколовка (устанавливается перед биологической очисткой для растворения кислорода в сточной воды и дальнейшего расходования на биохимическое окисление), имеет горизонтальную форму в плане, применяется при расходах сточных вод более 10000 м³/сут (расход составляет 31200 м³/сут). Основное направление движения воды прямолинейное в горизонтальной плоскости, в сочетании с вращательным движением в вертикальной плоскости, т.е. вода движется по горизонтально вытянутой спирали. Вращательное движение обеспечивается за счет пропуска через воду воздуха, выходящего из трубчатого аэратора, установленного вдоль одной из стенок песколовки. Твердые минеральные частицы оседают на дно, имеющее уклон, а органические загрязнения, находящиеся во взвешенном состоянии, выносятся из песколовки, осадок собирается в приямке, откуда откачивается с помощью гидроэлеватора.

Для последующей обработки данного потока используется физико–химический метод очистки, а именно сочетание отстаивания с коагулированием, который позволяет извлечь из СВ диспергированные минеральные вещества и нерастворенные органические примеси.

Для очистки сточных вод данного объекта целесообразно применять тонкослойный радиальный отстойник со встроенной камерой хлопьеобразования (расход сточных вод составляет 31200 м³/сут). Радиальные отстойники применяют на станциях пропускной способностью свыше 20 000 м3/сутки. Основные преимущества радиальных отстойников состоят в большой длине водосливной кромки водоприемного лотка и как следствие — в малой скорости потока на входе из отстойной зоны сооружения, в которой из воды выделяются наиболее трудно осаждаемые примеси и уменьшается подсос выпадающего осадка. 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 успокаивают поток жидкости и осаждение примесей становится более интенсивным. Использование таких блоков увеличивает производительность отстойника в три раза и более, снижает продолжительность отстаивания сточных вод. Тонкослойные блоки устанавливаются перед водосливом. А для еще более эффективной работы сооружения сточную воду следует обработать реагентом (коагулянтом). В результате чего образуются агрегаты – более крупные(вторичные) частицы, состоящие из скопления мелких (первичных), в этом случае применяем Al₂(SO₄)₃(сернокислый алюминий), основной коагулянт, применяющийся для осветления и обесцвечивания воды.

Затем сточная вода подвергается биохимической очистке для удаления из нее органических загрязнений. Биологическая очистка – группа методов обработки сточных вод, в основе которой лежит способность живых организмов в процессе своей жизнедеятельности поглощать органические вещества. Данный вид очистки применяется веществ, в основном она используется для извлечения растворенных веществ.

В качестве сооружений биохимической очистки применяем следующие сооружения: аэротенк-смеситель, аэротенк-вытеснитель, вторичный и третичный радиальные отстойники, регенераторы активного ила. Применение регенераторов позволяет повысить производительность аэротенков (окисление в регенераторах скоагулированных активным илом нерастворённых органических в-в, повышение при регенерации числа жизнеспособных бактерий). Регенерацию активного ила применяют при очистке сточных вод с относительно высокой концентрацией загрязнений.

Основой работы аэротенка-смесителя ( аэротенк, в котором сточная вода и активный ил равномерно подводятся вдоль одной длинной стороны коридора, а отводятся вдоль другой стороны коридора), является постоянное перемешивание поступающей сточной воды, с жидкостью находящейся в сооружении и активным илом. Быстрое перемешивание позволяет равномерно распределить органические загрязнения и растворенный кислород, что обеспечивает работу сооружения при высоких нагрузках. Затем сточная вода направляется аэротенк-вытеснитель (аэротенк, в котором сточная вода и активный ил впускаются сосредоточенно с одной торцевой стороны коридора, а вытесняются также сосредоточенно с противоположной торцевой стороны коридора). Основой работы такого сооружения является то, что поступающая сточная вода практически не перемешивается с ранее поступившей, и таким образом, как бы вытесняет ее по мере поступления. Аэротенки-вытеснители представляют собой коридорные сооружения, в которых порция поступающей воды с активным илом проходит предварительную очистку без полного смешения с объемом жидкости, находящейся в сооружении. После аэротенков предусмотрены вторичный и третичный радиальные отстойники для отделения от СВ избыточного активного ила, выносимого с очищаемой водой. Для восстановления поглощающей способности активного ила используются регенераторы. Если процесс регенерации активного ила происходит в регенераторе, то это экономически более выгодно, нежели этот процесс проходил непосредственно в аэротенке.

Далее для обработки сточной воды применяется комбинированный метод очистки, который включает в себя химический (окисление) и механический (фильтрование) методы. Для обеззараживания сточных вод до требуемых значений и доочистки используется окисление гипохлоритом натрия (NaClO). 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. Кроме того, данный способ менее затратен по сравнению с озонированием или другими методами химической обработки СВ

В качестве сооружения для окисления используется контактный резервуар, где происходит эффективное смешивание окислителя со сточными водами, устройство для дозирования реагентов и складское хозяйство (реагентное).

Для уменьшения содержания взвешенных веществ в результате химических реакций, протекающих при обеззараживании сточной воды, а также для дехлорирования 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 применяется кварцевый песок. Сочетание работ этих сооружений дает необходимый эффект очистки.

Технологическая схема очистки сточных вод объекта №1 представлена на рис. 7.

Таблица 11

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 Al2(SO4)3	Метод	биохимическое окисление в 2 ступени	Метод	окисление +фильтрование
Соору-жение	аэрируемая песколовка	Соору-жение	радиальный тонкослойный отстойник со встроенной камерой хлопьяобразования	Соору-жение	аэротенк-смеситель, вторичный радиальный отстойник, аэротенк-вытеснитель, третичный радиальный отстойник, регенераторы активного ила	Соору-жение	контактная камера+ однослойный фильтр
степени очистки	глубина очистки	степени очистки	глубина очистки	степени очистки	глубина очистки	степени очистки	глубина очистки
,%	,%	значения	,%	,%	значения	,%	,%	значения	,%	,%	значения
ВВ	мг/л			10,0						43,0			20,0			10,0
БПК полн	мгО2/л		98,4	5,00							98,3		10,0	99,2		5,00
ХПК	мгО2/л		96,5	30,0							97,6		20,0
Азот аммонийный	мг/л		98,5	3,00							98,2		3,60	98,5	16,7	3,00

- степень очистки сточных вод по отношению к исходному значения, %;

- степень очистки сточных вод по отношению к предыдущему значению, %.

Дата добавления: 2017-01-13