Проект очистных сооружений техногенного предприятия

Процесс очистки сточных вод на ЛОС3 характеризуется следующими расчетными характерисиками:
Песколовки:
степени очистки по взвешенным веществам по отношению к исходному значению и по отношению к предыдущему значению составят 15%, следовательно, глубина очистки:

Отстойники:
степени очистки по взвешенным веществам по отношению к предыдущему значению составят 70%, следовательно, глубина очистки:

Степень очистки отношению к исходному значению:
.
Степени очистки по ХПК по отношению к исходному значению и по отношению к предыдущему значению составят 25%, глубина очистки

Степени очистки по БПК по отношению к исходному значению и по отношению к предыдущему значению составят 20%, глубина очистки

Степени очистки по общему фосфору по отношению к исходному значению и по отношению к предыдущему значению составят 15%, глубина очистки

Биофильтры:
Глубина очистки по взвешенным веществам составит 5 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению
.
Степень очистки по отношению к предыдущему значению
.
Глубина очистки по БПК составит 5 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению

степень очистки по отношению к предыдущему значению

Глубина очистки по ХПК составит 5⋅1,33=6,65 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению

степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по общему фосфору по отношению к предыдущему значению 70%. Глубина очистки:

степень очистки по отношению к исходному значению

Степени очистки по азоту аммонийному по отношению к предыдущему значению и по отношению к исходному значению 98%. Глубина очистки 0,5 мг/л.
Барботажная колонна: эффективность обеззараживания должна соответствовать условиям выпуска сточных вод в водные объекты, то есть коли-индекс = 1000 шт/л.
Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод на ЛОС3 представлены в таблице 11.

Таблица 11. Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод на ЛОС3
Показатели качества сточных вод Исходное значение Требуемая степень очистки, % Требуемая глубина очистки Метод: отстаивание Сооружение: песколовка Степень очистки глубина очистки По отн. к исх. знач., % По отн. к пред. знач., % 1 2 3 4 5 6 7 Взвешенные вещества 33,8 85,2 5 15 15 28,7 БПК 22,9 78,2 5 ХПК 27,5 75,8 6,65 Фосфор общ. 1,8 16,7 1,5 Азот амонийный 3,8 86,8 0,5
Таблица 11 (продолжение). Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод на ЛОС3
Показатели качества сточных вод Исходное значение Требуемая степень очистки, % Требуемая глубина очистки Метод: отстаивание Сооружение: отстойник Степень очистки глубина очистки По отн. к исх. знач., % По отн. к пред. знач., % 1 2 3 4 5 6 7 Взвешенные вещества 33,8 85,2 5 74,6 70 8,6 БПК 22,9 78,2 5 20 20 18,3 ХПК 27,5 75,8 6,65 25 25 20,6 Фосфор общ. 1,8 16,7 1,5 15 15 1,5 Азот амонийный 3,8 86,8 0,5 Таблица 11 (окончание). Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод на ЛОС3
Показатели качества сточных вод Исходное значение Требуемая степень очистки, % Требуемая глубина очистки Метод: биологическая очистка Сооружение: биофильтр Степень очистки глубина очистки По отн. к исх. знач., % По отн. к пред. знач., % 1 2 3 4 5 6 7 Взвешенные вещества 33,8 85,2 5 85,2 41,9 5 БПК 22,9 78,2 5 75,8 67,7 6,65 ХПК 27,5 75,8 6,65 78,2 72,7 5 Фосфор общ. 1,8 16,7 1,5 75 70 0,54 Азот амонийный 3,8 86,8 0,5 98 98 0,5
4.4. Разработка технологической схемы очистки сточных вод для ОС

На ЛОС3 показатели качества воды корректировались. Состав стоков после смешения потоков сточных вод всех потоков представлен в таблице 12.
Таблица 12. Показатели качества сточных вод на входе в ОС
Показатель Объект 1
после ЛОС1 Объект 2 и 3 после ЛОС2 и ЛОС3 После смешения Нормативные значения Взвешенные вещества 10 5 8 5 БПК 0,0006 5 2 2 Сульфаты 122,2 0 72,7 100 Хлориды 98,7 0 58,8 300 ХПК 0,001 6,65 2,7 4,5 Сульфиды 0,0122 0 0 0,01 Фосфор общий 24 0,54 14,5 1,5 Азот общий 15 0 8,9 9,1 Азот амонийный 0 0,5 0,2 0,39 СПАВ 0 0,1 0,0 0,1
Из таблицы 12 видно, что требуется корректировка взвешенных веществ, фосфора общего.
Корректировку фосфора произведем на биофильтрах.
Корректировку взвешенных веществ произведем на зернистых фильтрах, загруженных кварцевым песком.
Глубина очистки по фосфору составит 1,5 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению
.
Глубина очистки по взвешенным веществам составит 5 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению
.
Таблица 13. Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод на ОС
Показатели качества сточных вод Исходное значение Требуемая степень очистки, % Требуемая глубина очистки Метод: биологическая очистка Сооружение: биофильтр Степень очистки глубина очистки По отн. к исх. знач., % По отн. к пред. знач., % 1 2 3 4 5 6 7 Взвешенные вещества 8 37,5 5 БПК 2 3 ХПК 2,7 4,5 Фосфор общ. 15,1 95,9 1,5 89,7 89,7 1,5






Таблица 13 (окончание). Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод на ОС
Показатели качества сточных вод Исходное значение Требуемая степень очистки, % Требуемая глубина очистки Метод: фильтрование Сооружение: фильтр зернистый Степень очистки глубина очистки По отн. к исх. знач., % По отн. к пред. знач., % 1 2 3 4 5 6 7 Взвешенные вещества 8 37,5 5 37,5 37,5 5 БПК 2 3 ХПК 2,7 4,5 Фосфор общ. 15,1 95,9 1,5
На ОС следует предусмотреть корректировку рН в смесителях серной кислотой или едким натром в зависимости от рН стоков после очистки.

5. Обработка осадков сточных вод

В процессе обработки сточных вод осадки будут образовываться:
- ЛОС1: в отстойнике и в установке напорной флотации. По составу осадок – в основном, минеральный, не содержащий токсичных примесей.
- ЛОС2: во флотаторе. По составу осадок, в основном, минеральный.
- ЛОС3: в песколовке, отстойнике. Ввиду малого расхода сточных вод осадки из названных сооружений целесообразно обрабатывать совместно. Смешанный осадок по составу – в основном, органический.
- ОС: осадки не образуются. Промывные воды зернистых фильтров целесообразно направлять в отстойник ЛОС3.
Исходя из выше сказанного, следует предусмотреть два комплекса сооружений по обработке осадков сточных вод: для осадка от ЛОС1 и для смешанного осадка от ЛОС2 и ЛОС3.
Для обработки осадка от ЛОС1 целесообразно использовать гравитационное уплотнение на вертикальных уплотнителях и последующее обезвоживание на центрифугах, так как осадок в основном представлен минеральными веществами.
Для обработки осадка от ЛОС2 и ЛОС3 следует применить, ввиду малых расходов сточных вод и, следовательно, малых объемов образующихся осадков, гравитационное уплотнение (вертикальные уплотнители) в сочетании с коагулированием и флокулированием, с последующим обезвоживанием на центрифугах. По той же причине, для дальнейшей обработки этот осадок целесообразно передать на канализационные очистные сооружения населенного пункта.

6. Описание системы водоотведения

Сточные воды от фанерного завода (объект канализирования № 1) подвергаются предварительной очистке на ЛОС1. Первым этапом очистки является отстаивание.
При этом отстаивание позволит снизить ВВ до 100 мг/л, БПК и ХПК на 25 %.
Вторым процессом будет электрофлотация.
Этот метод снизит ВВ до 50 мг/л, БПК до 50 мг/л, ХПК до 80 мг/л, сульфаты на 50 %, хлориды на 70 %, сульфиды на 30%, фосфор на 40%, азот общий на 50%.
Следующий этап – биохимическое окисление в биофильтре.
Этот метод позволит снизить ВВ до 10 мг/л, БПК до 6 мг/л, ХПК до 10 мг/л, фосфор на 80%, азот общий на 90%.
Далее проведем окисление озоном.
При этом – сульфиды до требуемой глубины очистки, при этом содержание сульфатов повысится на 30 - 40%, а БПК и ХПК снизится с такой же эффективностью (степенью очистки) как и сульфиды;
Последний этап - ионный обмен. Он снизит содержание сульфатов и хлоридов до требуемой глубины очистки (при этом степени очистки будут одинаковыми, равными наибольшей).
Сточные воды поселка (объект канализирования №2) поступают на ЛОС2.
Первой ступенью очистки будет тангенциальная песколовка. В ней произойдет удаление взвешенных веществ на 20%. Глубина очистки составит 200 мг/л. Далее установим отстойник. В нем взвешенные вещества удалятся на 60%, БПК на 20%, ХПК на 20%, СПАВ на 5%. Глубина очистки по взвешенным веществам составит 200 мг/л. Глубина очистки по БПК составит 120 мг/л.
Глубина очистки по ХПК составит 160 мг/л.
Глубина очистки по СПАВ составит 142,5 мг/л.
Далее идет реагентная напорная флотация.
Взвешенные вещества уменьшаются до 50 мг/л, БПК до 50 мг/л, ХПК до 70 мг/л, СПАВ до 20 мг/л. Фосфор уменьшается на 40%. Азот на 60%.
Последним этапом применим биологическую очистку.
Биохимическое окисление - ВВ до 5 мг/л, БПК до 6 мг/л, ХПК до 4,5 мг/л, фосфор на 80%, азот общий на 90%.
К сточным водам поселка добавляются хозяйственно-бытовые сточные воды (объект канализирования №3). Вместе они направляются на ЛОС3.
Здесь используются методы биологической очистки сточных вод. Эти методы позволят снизить одновременно величины БПК и ХПК, а так же концентрацию азота аммонийного. Ввиду малых расходов сточных вод, с целью уменьшения размеров сооружений, следует использовать биофильтры. В данном случае целесообразно применить аэрируемые плоскостные биофильтры с засыпной загрузкой.
В составе ЛОС3 предусмотрены решетки для задержания крупнофракционных примесей. Кроме того, с целью снижения заиления загрузки биофильтров за счет поступления взвешенных веществ, перед биологической очисткой следует применить отстаивание в сочетании с коагулированием (сернокислый алюминий) и флокулированием (полиакриламид). Для этого используем вертикальные отстойники со встроенной камерой хлопьобразования.
Перед отстойниками используем песколовки. Так же на завершающем этапе следует предусмотрено обеззараживание сточных вод озоном.
Таким образом, технологическая схема ЛОС3 будет представлена следующими процессами: процеживание на подвижных решетках; кратковременное отстаивание в тангенциальных песколовках; отстаивание в сочетании с коагулированием и флокулированием на вертикальных отстойниках со встренными камерами хлопьеобразования; биохимическое окисление в плоскостных биофильтрах с засыпной загрузкой в сочетании со вторичными вертикальными отстойниками (для задержания выносимой из биофильтров биопленки); обеззараживание озоном в барботажных колоннах.
Процесс очистки сточных вод на ЛОС3 характеризуется следующими расчетными характерисиками:
Песколовки: степени очистки по взвешенным веществам по отношению к исходному значению и по отношению к предыдущему значению составят 15%, следовательно, глубина очистки 32,5 мг/л.
Отстойники: степени очистки по взвешенным веществам по отношению к предыдущему значению составят 70%, следовательно, глубина очистки 9,7 мг/л. Степень очистки отношению к исходному значению 74,5%. Степени очистки по ХПК по отношению к исходному значению и по отношению к предыдущему значению составят 25%, глубина очистки 24,3 мг/л. Степени очистки по БПК по отношению к исходному значению и по отношению к предыдущему значению составят 20%, глубина очистки 18,3 мг/л. Степени очистки по общему фосфору по отношению к исходному значению и по отношению к предыдущему значению составят 15%, глубина очистки 1,4 мг/л.
Биофильтры: глубина очистки по взвешенным веществам составит 5 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению 86,9%. Степень очистки по отношению к предыдущему значению 48,4%. Глубина очистки по БПК составит 5 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению 78,2%. Степень очистки по отношению к предыдущему значению 72,7%. Глубина очистки по ХПК составит 6,65 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению 70,8%. Степень очистки по отношению к предыдущему значению 70%. Степень очистки по общему фосфору по отношению к предыдущему значению 70%. Глубина очистки 0,7 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению 70,8%.
Степени очистки по азоту аммонийному по отношению к предыдущему значению и по отношению к исходному значению 98%. Глубина очистки 0,5 мг/л.
Барботажная колонна: эффективность обеззараживания должна соответствовать условиям выпуска сточных вод в водные объекты, то есть коли-индекс = 1000 шт/л.
Все сточные воды смешиваются и поступают на очистные сооружения (ОС). Здесь проводится корректировка взвешенных веществ, БПК, ХПК, фосфора общего. Корректировку БПК, ХПК и фосфора производим на биофильтрах. Корректировку взвешенных веществ производим на зернистых фильтрах, загруженных кварцевым песком.
Глубина очистки по БПК составит 2 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению 97,1%. Глубина очистки по ХПК составит 4,5 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению 96,1%. Глубина очистки по фосфору составит 1,5 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению 95,9%. Глубина очистки по взвешенным веществам составит 5 мг/л. Степень очистки по отношению к исходному значению 99,7%.
На ОС предусмотрена корректировка рН в смесителях серной кислотой или едким натром в зависимости от рН стоков после очистки.
Для обработки осадка от ЛОС1 используется гравитационное уплотнение на вертикальных уплотнителях и последующее обезвоживание на центрифугах. Для обработки осадка от ЛОС2 и ЛОС3 применяется гравитационное уплотнение (вертикальные уплотнители) в сочетании с коагулированием и флокулированием, с последующим обезвоживанием на центрифугах. Для дальнейшей обработки этот осадок передается на канализационные очистные сооружения населенного пункта.
Список использованной литературы

Растрыгин Н. В., Романова А. Ю. Экология техногенных объектов: учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы — СПб.: изд-во ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, 2015 — 72 с.
С. П. Зубрилов, Н. В. Растрыгин. Охрана вод: Учебное пособие. В 3-х частях. СПб.: СПГУВК, 1999-2001 г.
Ю. Е. Еремеев, Н. В. Растрыгин. Экология техногенных объектов. Часть 2. Система водоотведения промышленных предприятий, портов и судов. – СПб.: СПГУВК, 2010 – 86 с.
Н. В. Растрыгин. Сооружения механической очистки сточных вод. – СПб.: СПГУВК, 2003 – 134 с.
Н. В. Растрыгин. Сооружения биологической очистки сточных вод. – СПб.: СПГУВК, 2003 – 108 с.
Н. В. Растрыгин. Охрана вод. Сооружения для обработки осадков сточных вод. – СПб.: СПГУВК, 2005 – 129 с.
Методические рекомендации по расчету количества и качества принимаемых сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населенных пунктов Москва, 2001 г.
Патент на изобретение РФ №2236384 «Способ очистки сточных вод от сульфат-ионов». Опубл. 20.09.2004, Бюл. 26.




58