Рассчитать и спроектировать очистные сооружения города Зеленодольск

2 в методических указаниях[40]); L0 – величина БПКполн поступающих в аэротенк сточных вод, L0 = 199.86 мг/л (табл.7); Lt – величина БПКполн очищенных в аэротенке сточных вод, Lt = 10 мг/л (табл. 7). Доза активного ила по беззольному веществу, г/л,Здесьs–зольностьактивногоила,s=0,3.Периодаэрациисучетомтемпературысточныхвод,чпри чем, Т – температура сточных вод, поступающих в аэротенк, Т 24,25С (табл. 7). Нагрузка по БПКполнна 1 г беззольного вещества активного ила в сутки, мг/(г·сут),Иловый индекс, см3/г,Величина БПКполн с учетом разбавления сточных вод рециркулирующим расходом возвратного активного ила, мг/л,где, ri – коэффициент рециркуляции активного ила, ri = 0,5. Концентрация возвратного активного ила, г/л,Концентрация активного ила в иловой смеси с учетом концентрации возвратного ила и коэффициента рециркуляции, г/л,здесь, Свв – концентрация взвешенных веществ в сточных водах, поступающих в аэротенк, Свв = 314,47 мг/л = 0,31447 г/л; kи – эмпирический коэффициент, kи = 0,8.Продолжительность периода аэрации с учетом рециркуляции возвратного активного ила, ч,при чем: φ – коэффициент ингибирования продуктами распада органических веществ активного ила, φ = 0,07 л/г; Рmax – максимальная скорость окисления органических веществ, Рmax = 85 мг/(г·ч); С0 – концентрация растворенного кислорода, С0 = 1,0 мг/л (табл. 4); К0 – константа, характеризующая влияние кислорода, К0 = 0,625 мгО2/л; Кl – константа, характеризующая свойства органических веществ, Кl = 33 мгБПКполн/л; kр – коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания на процесс очистки сточных вод, kр = 1,5. Рабочий объем аэротенка, м3, где: q – расчетный расход сточных вод, q = 6439,88 м3/ч (табл. 4); N – число аэротенков, N = 3 шт. Рабочий объем секции аэротенка, м3, здесь, Nс – число рабочих секций в аэротенке, Nс = 3 шт. Ширина секции аэротенка, м, Bc = kb·h1 = 2 · 5 = 10при чем: kb – коэффициент пропорциональности, kb = 2; h1 – рабочая глубина аэротенка, h1 = 5 м. Число резервных секций в аэротенке, шт., Nc.p. = 0,50·Nс = 0,5 · 3 = 1,5Принимаем Nс.р. = 2 шт. Общее число секций в аэротенке, шт., N’с = Nс + Nc.p. = 3 + 2 = 5Ширина аэротенка, м, B = N’с·Nc= 5·10 = 50Рабочая длина аэротенка (дли секции), м, Принимаем Lк = 48 м. Полная глубина аэротенка, м, H = h1 + h2 = 5 + 0,5 = 5,5 мгде h2 – высота бортов аэротенка, h2 = 0,5 м. Диаметр магистрального трубопровода подачи сточных вод к аэротенкам, м,здесь, vсв – скорость движения воды в трубопроводе, vсв = 1 м/с. Принимаем Dсв =1,5 м. Диаметр трубопровода подачи сточных вод к аэротенку, м, Принимаем Dсв.а. = 0,9 м. Ширина канала подачи сточных вод к аэротенку, м, при чем, kк – коэффициент запаса, kк = 1,2. Принимаем bк = 1,1 м. Глубина подводящих каналов, м, где, vк – скорость движения воды в каналах, vк = 1 м/с. Принимаем hк = 1,0 м. Ширина распределительных водоподающих каналов, м, Принимаем bк.с. = 0,4 м. Расход рециркулирующего активного ила для одного аэротенка, м3/ч, Диаметр трубопровода подачи рециркулирующего возвратного активного ила к аэротенку, м, здесь, vил – скорость движения активного ила в трубопроводе, vил = 3 м/с. Принимаем Dил = 0,4 м. Диаметр трубопровода подачи возвратного активного ила к секциям аэротенка, м, Принимаем Dил.с. = 0,2 м. Ширина распределительного лотка возвратного ила, м, Принимаем bил.р. = 0,3 м. Глубина распределительного лотка возвратного активного ила, м, при чем, vил.л. - скорость движения активного ила в лотке, vил.л. = 1 м/с. Принимаем hил.р. = 0,1 м. Диаметр трубопровода отводящего иловую смесь от аэротенка к отстойникам, м, где, vотв – скорость движения иловой смеси в трубопроводе, vотв = 1 м/с. Принимаем Dотв = 1,1 м. Ширина канала, отводящего иловую смесь, м, Принимаем Bотв = 1,4 м. Глубина канала, отводящего иловую смесь, м, здесь, vотв.к. – скорость движения иловой воды в канале, vотв.к. = 1 м/с. Принимаем Нотв = 1,3 м. Ширина и глубина водосборного лотка, м, Принимаем bотв = hотв = 0,6 м. 4.5.5. Расчет системы аэрации аэротенкаВ проекте предусматриваем пневматическую среднепузырчатую систему аэрации.Коэффициент, учитывающий температуру сточных водРастворимость кислорода воздуха в воде, мг/лгде: hа – глубина погружения аэратора, hа = 2 м; СТ – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры при атмосферном давлении, СТ = 8,29 мг/л. Удельный расход воздуха на 1 м3 очищаемой сточной воды, м3/м3Здесь z – удельный расход кислорода на снятие 1 мг БПКполн, z = 2,2 мг/мг;k1 – коэффициент, учитывающий тип аэратора, k1 = 0,75;k2 – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэратора, k2 = 2,52;n2 – коэффициент качества воды, n2 = 0,85;С – средняя концентрация кислорода в аэротенке, С = 2 мг/л.Интенсивность аэрации, м3/(м2∙ч)Расход воздуха на аэрацию одного коридора регенератора, м3/чгде (f/F)r – отношение площади аэрации к площади секции аэротенка, (f/F)r = 0,5.Расход воздуха на аэрацию аэротенка, м3/ч, Общий расход воздуха на аэрацию аэротенков, м3/ч, Диаметр общего воздуховода, м, где, vв – скорость движения воздуха в воздуховоде, vв = 10 м/с. Принимаем Dв = 2,0м. Диаметр воздуховода, подающего воздух к аэротенку, м,Принимаем Dв.а. = 1,2 м. Диаметр воздуховода, подающего воздух к секциям аэротенка, м, Количество воздушных стояков и аэраторов в секции аэротенка, шт., здесь, lв.ст. – расчетное расстояние между воздушными стояками, lв.ст. = 20 м. Принимаем nв.ст. = nа = 3 шт. Фактическое расстояние между воздушными стояками, м, Диаметр воздушных стояков и аэраторов, м, Принимаем Dв.ст. = dа = 0,4 м. Длина аэратора, м, Принимаем lа = 8 м. Площадь одного выходного отверстия в аэраторе, м2, при чем, dо – диаметр выходных отверстий, dо = 0,004 м. Суммарная площадь выходных отверстий аэратора, м2, где, vо – скорость выхода воздушной струи из аэратора, vо = 8 м/с. Количество выходных отверстий в аэраторе, шт., Принимаем nо = 10663 шт. Количество рядов выходных отверстий в аэраторе, шт., Принимаем nо.р. = 79 шт. Расстояние между центрами выходных отверстий в каждом ряду, м, 4.5.6. Вторичные отстойникиРадиальныеотстойникивыполняютсясцентральнымподводомиловойсмесиипериферийнымотводомосветленныхсточныхвод.Гидравлическаянагрузканавторичныеотстойники,м3/(м2∙ч),где:ks–коэффициентиспользованияобъемазоныотстаивания,ks=0,4;hо1–глубинарабочейчастиотстойника,hо1=5м;аi–концентрацияактивногоилавосветленнойсточнойводе,ai=10мг/л.Необходимаяплощадьвторичныхотстойников,м2,Необходимаяплощадьвторичныхотстойниковдляодногоаэротенка,м2,Диаметрцентральнойвпускнойтрубы,м,Принимаемdц.тр. = 1,7 м.здесь:Nо–числорабочихотстойниковдляодногоаэротенка,Nо=4шт.;vц.тр. –скоростьдвиженияиловойсмесивцентральнойтрубе,vц.тр.=0,1м/с.Числорезервныхотстойниковдляодногоаэротенка,шт.,Общеечислоотстойниковдляодногоаэротенка,шт.,Общеечисловторичныхотстойников,шт.,Диаметривысотараструбацентральнойвпускнойтрубы,м,Диаметрполупогружногокожуха,м,ПринимаемDк = 4,5 мпричем,vк–скоростьдвиженияиловойсмесивзазоремеждуполупогружнымкожухомираструбомцентральнойвпускнойтрубы,vк=20мм/с.Диаметротстойника,м,ПринимаемD0 = 33 м.Приростактивногоиладляодногоаэротенка,т/сут,где,β–коэффициентприростаактивногоила,β=1,5.Расходизбыточногоактивногоилаотодногоаэротенка,м3/ч,Расходосадкаизодногоотстойника,м3/ч,Диаметртрубопроводадляудаленияосадкаизотстойника,м,Принимаемdос = 1,2 мздесь,vос–скоростьдвиженияосадкавтрубопроводе,vос=0,1м/с.Диаметрнижнегооснованияприямка,м,Принимаемdп =5,0 м,причем,kп–коэффициентзапаса,kп=1,2.Диаметрверхнегооснованияприямка,м,Принимаемгде:hп–глубинаприямка,hп=1м;β–уголнаклонастенокприямка,β=50.Увеличениеглубиныосадочнойчастиотстойникауприямка,м,здесь,i–уклонднищаотстойникавсторонуприямка,i=0,05.Глубинаосадочнойчастиустенокотстойника,м,h’2 = h’2н + h’2ос = 0,3 + 0,4 = 0,7 мпричем:h'2н–высотанейтральногослоя,h'2н=0,3м;h'2ос–глубинаслояила,h'2ос=0,4м.Глубинаосадочнойчастиотстойника,м,h2 = h’2 + h’’2 = 0,7 + 0,65 = 1,35Полнаяглубинаотстойника,м,Н = h1 + h2 + h3 = 5 +1,35+ 0,5 = 6,85Полнаяглубинаотстойникасучетомприямка,м,H’ = H + hп = 6,85+ 1 = 7,85Диаметротражательногощита,м,dщ = 1,3dp = 1,3·2,3 = 2,99Принимаемdщ = 3,0мВысотазазорамеждунижнейкромкойраструбацентральнойтрубыиотражательнымщитом,м,Принимаемгде,vз–скоростьдвиженияиловойсмесивзазоре,vз=20мм/с.Диаметртрубопровода,подводящегоиловуюсмеськотстойнику,м,здесь,vтр–скоростьдвиженияиловойсмесивтрубопроводе,vтр=vотв =1м/с.Диаметртрубопровода,отводящегоосветленнуюсточнуюводуототстойника,м,Принимаемпричем,–скоростьдвиженияводывтрубопроводе,=1м/с.Диаметртрубопровода,отводящегоосветленнуюсточнуюводуототстойниководногоаэротенка,м,ПринимаемДиаметртрубопровода,отводящегоосветленнуюсточнуюводуототстойниковвсехаэротенков,м,ПринимаемДиаметртрубопровода,отводящеговозвратныйактивныйилототстойника,м,Принимаемгде,vв.и.–скоростьдвижениявозвратногоактивногоилавтрубопроводе,vв.и.=vил=3м/с.Диаметртрубопровода,отводящеговозвратныйактивныйилототстойниководногоаэротенка,м,Диаметртрубопровода,отводящегоизбыточныйактивныйилототстойника,м,здесь,vи.и.–скоростьдвиженияизбыточногоактивногоилавтрубопроводе,vи.и.=0,1м/с.Диаметртрубопровода,отводящегоизбыточныйактивныйилототстойниководногоаэротенка,м,ПринимаемДиаметрколлектора,отводящегоизбыточныйактивныйилототстойниковвсехаэротенков,м,Ширинаводосборноголотка,м,bл = kл·dотв = 1,1·0,5 = 0,48 мПринимаемbл = 0,5 мпричем,kл–коэффициентзапаса,kл=1,1.Глубинаводывводосборномлотке,м,Принимаемгде,vл–скоростьдвиженияводывлотке,vл=1м/с.Высотаводослива,м,Высотанаружногобортаводосборноголотка,м,Наружныйдиаметрводосборноголотка,м,Принимаем4.5.7. Расчет регенератора активного илаДозаактивногоилаврегенераторе,г/лУдельнаяскоростьокисленияорганическихвеществ,мг/(г∙ч)Продолжительностьокисленияорганическихвеществ,чПродолжительностьрегенерацииактивногоила,чРабочийобъемрегенератора,м3Расчет конструктивных параметров аналогичен расчету аэротенка-вытеснителя, приведенного выше. Следовательно, методика расчета аналогична.Рабочийобъемсекциирегенератора,м3гдеNcr–числорабочихсекцийврегенераторе,Nсr=3шт.Ширинакоридорасекциирегенератора,мШирина секции аэротенка, м, br = kb · h1r =1,2 ·3,5 = 4,2Здесьkb–коэффициентзапаса,kb=1,2;h1r–рабочаяглубинарегенератора,h1r=3,5м.Ширинасекциирегенератора,мгдеnr–числокоридороввсекциирегенератора,nr= 3 шт.Длинакоридоровсекцийрегенератора,мПринимаемLкr= 42 м.Числорезервныхсекцийврегенераторе,шт.ПринимаемNc.p.r= 2 шт.Общеечислосекцийврегенераторе,шт.Ширинарегенератора,мПолнаяглубинарегенератора,мгдеh2r–высотабортоврегенератора,h2r=0,5м.Диаметртрубопроводаподачивозвратногоактивногоилакрегенератору,мЗдесьvв.и.–скоростьдвижениявозвратногоактивногоилавтрубопроводе,vв.и.=3м/с.Ширинаканалаподачивозвратногоактивногоилаврегенератор,мгдеkк–коэффициентзапаса,kк=1,2.ПринимаемBкr=0,5 м.Глубинаканалаподачивозвратногоактивногоилаврегенератор,мЗдесьvк–скоростьдвижениявозвратногоактивногоилавканале,vк=1м/с.Принимаемhкr= 1,1м.Ширинасекционныхканаловподачивозвратногоактивногоила,мШиринаканаловподачивозвратногоактивногоилаккоридорамсекцийрегенератора,мДиаметртрубопровода,отводящегорегенерированныйактивныйилваэротенк,мгдеvотв–скоростьдвижениярегенерированногоактивногоилавтрубопроводе,vотв=3м/с.Ширинаканала,отводящегорегенерированныйактивныйилотрегенератора,мЗдесьkк–коэффициентзапаса,kк=1,2.ПринимаемBотв.r =0,5 м.Глубинаканала,отводящегорегенерированныйактивныйилотрегенератора,мгдеvотв.к. –скоростьдвижениярегенерированногоактивногоилавканале,vотв.к. =1м/с.ПринимаемНотв.r. =1,0 м.Ширинаводосборноголотка,м4.6. Описание технологической схемыСмешанная сточная вода от рассматриваемых объектов канализованияпредварительно очищается то крупных примесей, способных нарушить работуочистных сооружений. Это осуществляется с помощью решеток с отдельностоящимидробилками (коминуторами). Задержанные примеси извлекаются из воды,измельчаются до размеров, не превышающих прозоров между стержнями решеток ивозвращаются обратно в сток перед названными сооружениями.Затем сточная вода поступает в аэрируемые песколовки для очистки от тяжелых нерастворенных примесей. В этих сооружениях концентрация взвешенных веществснижается на 21 %.Предварительно обработанный сток подается в контактные усреднители с пневматической системой перемешивания. Здесь обеспечивается полное усреднениесточной воды как по расходам так и по концентрациям загрязняющих веществ, так какпериод усреднения составляет 24 часа.Усредненный сток для очистки от взвешенных веществ подвергается отстаиванию в первичных радиальных отстойниках. Степень очистки по названному показателю принята равной 60 %. Кроме того, в этихсооружениях происходит снижение величины БПКполн смешанной сточной воды на20 %.Далее предусматривается биологическая очистка отстоянной воды в аэротенках-смесителях. В результате применения такой технологии эффективность очисткисточной воды от органических веществ (по БПКполн) составит 85,74 %, от взвешенных веществ – 74,73 %, а поColi-индексу – 90 %.Для доочистки сточной воды от органических и взвешенных веществ в летний период и зимой гидроавтоматический фильтр с плавающей загрузкой из вспененного полистирола марки АФПЗ. Это позволяет снизить концентрацию взвешенных веществ в летнее времяна 35 %, величину БПКполн – на 50 % и в зимнее время на 70 %, величину БПКполн – на 85 %, Coli-индекс – на 90 %. Кроме того,концентрация растворенного кислорода повысится на 200 %.Для обеззараживания сточной воды применяется ее обработка раствором гипохлорита натрия. Степень обеззараживания составит 99,99 %.Снижение температуры сточной воды в зимний период обеспечивается за счет ее охлаждения в брызгальных бассейнах. Степень очистки по этому показателюсоставит 80,41 %. Также специфика работы названныхсооружений позволит увеличить концентрацию растворенного кислорода на 50 %.Аэрирование сточной воды в зимний период осуществляется с использованием водосливов-аэраторов в виде тонкой зубчатой стенки. Концентрация растворенногокислорода повысится на 33,33 %.В результате применения описанной выше технологии очистки смешанной сточной воды в данных условиях отведения обеспечиваются требования к выпуску ее вводный объект.Охрана трудаВредными и опасными производственными факторами являются:-физические факторы: производственный шум, который создает работающиевоздуходувки и компрессор.-химические факторы: озон является токсичным, повышенная концентрация его в воздухе вызывает раздражение дыхательных путей и слизистыхоболочек, отравление.Согласно НПБ-105-95 здание очистных сооружений относится к категории Д - негорючие вещества и материалы в холодном состоянии В-1г -электрические машины повышенной надежности против взрыва, повышенной надежности для аппаратов и приборов, искрящих и подверженных нагреву выше 80°С.Санитарная классификация проектируемого объекта в соответствии с СанПиН 22.1/2.1.1567-03 проектируемый участок очистных сооружений не относится не к одному из классов производства.Обеспечение безопасности ведения технологических процессов. Обоснование выбора технологической схемы процесса. Выбранная схема очистки сточных вод является непрерывной. Принятая схема организации технологического процесса исключает вероятность возникновения взрывов, пожара, выбросов опасных для окружающей среды веществ.Закрытый блок очистных резервуаров позволяет наиболее эффективно проводить очистку.Положительным является так же то, что в очистном резервуаре одновременно три блока: песколовка, аэротенк, вторичный отстойник.Вторичные отходы очистки – шлам, собирается в специальные резервуары.Обеспечение безопасности ведения технологического производства. В соответствии с ГОСТ 123.002-85 в проекте соблюдается следующее требования: устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами (сточными водами) и полученной продукцией (очищенной водой, шламом); комплексная механизация и автоматизация подачи озона, определение температуры, концентрации и объема; герметизация озонирующего оборудования, рациональная организация труда и отдыха рабочих.Безопасность обеспечивает дополнительно за счет реализации следующих мероприятий:При работе с химзагрязненными осадками пользование спецодеждой.При работе в озонаторной - спецодежда, респиратор, защитные очки, перчатки резиновые.При работе на воздуходувной станции - спецобувь, спецодежда, «беруши», противошумовые средства и наушники.Системы контроля, управления и противопожарной защиты(ПАЗ).В случае возникновения пожара в производственном помещениипредусмотрена противопожарная система.Для предотвращения разрушения технологического оборудования в случае нарушения технологического процесса на аппаратах установлены предохраняющие клапаны.Безопасность производственного оборудования. Все оборудование подобранно соответственно предъявленным нормам к данному объекту.Герметичность оборудования обеспеченна соответствующей сваркой. Технологические трубопроводы изготовлены, смонтированы и эксплуатируются соответственно регламенту «Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов» (ПБ 03-108-96).Для безопасного обслуживания крупногабаритногооборудованной аппаратуры (очистных резервуаров, резервуара регенерации активного ила) и высоко расположенного блока дробилок оборудованы специальными лестницами и площадками, имеющими геометрические размеры, обеспечивающие требования безопасности: ширина площадок 1,5-4м, высота не менее 1м, ширина лестницы - не менее 1м, шаг ступеней 0,25м.Наружные трубопроводы изолированы для предотвращения охлаждения паровоздушной смеси и замерзания конденсата. В качестве изоляции используют минеральную вату в матах толщиной 40-690мм, внешнюю ее поверхность штукатурят, оклеивают текстилем, окрашивают.Обеспечение электробезопасности и защита от статического электричества. Выбор средств защиты от поражения электрическим током. Выбор технических способов и средств защиты, позволяющих обеспечить высокий уровень электробезопасности, проводится в соответствии с ПУЭ-87.Производственная санитария и гигиена труда. Для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих вредных производственных факторов и создания безопасных и безвредных условий труда, разрабатываются соответствующие организационные, санитарно-гигиенические и технические мероприятия.Нормирование метеорологических условий производственной среды. В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно- гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» определяем нормы оптимальных и допустимых параметров микроклимата: температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха в рабочей зоне.Оптимальные параметры задаются на данном производстве в зависимости от периода года.Оборудования и трубопроводы, имеющие высокую наружную температуру, теплоизолируются. Толщина теплоизоляции такова, что при контакте работающего персонала к поверхности теплоизоляции температура не превышает 45°С.В целях предупреждения опасности отравления и обеспечения допустимых гигиенических условий труда предусматривается предусматривается вентиляция соответственно Расчета воздухообмена с СНиП 2.04.05-91.Для отопления помещений используется в качестве нагревательных приборов чугунные радиаторы типа М-140. Падающая магистраль под потолком, обратная под полом.Теплоносителем является пар 2-3 атм. Пар получают в котельной, гдеустановлен котел типа МИЗ.Оборудование и трубопроводы, имеющие высокую температуру наружных поверхностей, теплоизолируются. Предусмотрена вентиляция: естественная, механическая (приточно-вытяжная).Для защиты от вибрации в отделении применена виброизоляция, представляющая собой стальные упругие пружины, которые размещены между вибрирующими машиной и ее основанием и уменьшающая передачу колебаний.В случае возникновения пожаров согласно ГОСТ 12.1.004-85 ССБТ используют следующие первичные средства пожаротушения: для всех случаев тушения загораний применяются ручные огнетушители углекислотные ОУ-2, ОУ-5. Также для всех случаев тушения загорания (кроме электрооборудования, находящегося под напряжением) применяется вода (пожарные гидранты).Огнетушитель ОП-5 химический пенный применяется для тушения мелких очагов пожара, за исключением электрооборудования и одеждына человеке.Экономическая оценка проектных решенийВ качестве экономической эффективности проектного решения очистных сооружений рассчитаем плату за негативное воздействие на окружающую среду при сбросе сточных вод без очистки и после очистки.Плата за негативное воздействие определяется перемножением ставки платы, утвержденной ПП РФ от 11,092016 № 913, на количество загрязняющих веществ, сбрасываемых в водный объект.Количество загрязняющих веществ, сбрасываемых в водный объект, определяется путем перемножения концентрации загрязняющих веществ в сточной воде на расходы сточных вод.Результаты расчета приведены в таблице 8.Таблица 8Результаты расчета платы за негативное воздействие на окружающую среду при сбросе сточных вод№ п/пНаименование показателяКонцентрация ЗВ до очистки, мг/ лКонцентрация ЗВ после очистки, мг/лРасход сточных вод, м3/чКоличество ЗВ до очистки, т/годКоличество ЗВ после очистки, т/годСтавка платы за НВОС, рубПлата за НВОС до очистки, руб/годПлата за НВОС после очистки, руб/год1Взвешенные вещества538,115,426347,1429,9190,301977,229237,26294,492БПКполн;220,354,226347,1412,2520,235243,02977,1657,02 ИТОГО  6347,1442,1710,536 32214,42351,50Расчет показал, что при сбросе очищенных сточных вод, плата за негативное воздействие на окружающую среду снижается практически в 100 раз. Это говорит о том, что очистка сточных вод, перед сбросом в водный объект, является экономически целесообразной.Предотвращенный экологический ущерб рассчитывается по формуле [41]:,Где,Уудj - показатель удельного ущерба (цены загрязнения) водным ресурсам, наносимого единицей (условная тонна) приведенной массы загрязняющих веществ на конец расчетного периода для j-го водного объекта в рассматриваемом регионе, руб./усл. тонну,М1, М2 - приведенная масса сброса загрязняющих веществ в водные объекты рассматриваемого региона, соответственно, на начало и конец расчетного периода, тыс.уcл.тонн,ΔМ - приведенная масса загрязняющих веществ, снимаемых (ликвидируемых) в результате природоохранной деятельности и осуществления соответствующих водоохранных мероприятий в регионе в течение расчетного периода, тыс.уcл.тонн/год,К - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния водных объектов по бассейнам основных рек,J - индекс-дефлятор по отраслям промышленности, устанавливаемый Минэкономикой России на рассматриваемый период и доводимый Госкомэкологии России до территориальных природоохранных органов.,,mi - масса фактического сброса i-гo загрязняющего вещества или группы веществ с одинако- вым коэффициентом относительной эколого-экономической опасности в водные объек- ты рассматриваемого региона, т/год,Ki - коэффициент относительной эколого-экономической опасности для i-го загрязняющего вещества или группы веществ,i - номер загрязняющего вещества или группы веществ,N - количество учитываемых загрязняющих веществРезультаты расчета М1 и М2 приведены в таблице№ п/пНаименование показателяm, т/год до очисткиm, т/год после очисткиКМ1, т/годМ2, т/год1Взвешенные вещества29,9190,3010,154,491,352БПКполн;12,2520,2350,33,680,86Итого42,1710,5360,458,162,21ΔМ = 8,16 – 2,21 = 5,95 т/годУуд= 7612,1 руб/тК = 1,4J = 102,2Упр = 7612,1 * 5,95 * 1,4 * 102,2 = 6479116 руб/годЗаключениеДля разработки технологической схемы очистки сточных вод были поставлены следующие задачи:- выявить источники образования городских сточных вод;- оценить влияние сточных вод на окружающую среду;- рассмотреть методы очистки сточных вод;- рассмотреть технологические схемы очистки сточных вод города Зеленодольск;- изучить технологии удаления биогенных элементов;- произвести расчет изменений расходов и показателей качества сточных вод по часам суток;- произвести расчет усреднителей сточных вод;- определить необходимую глубину очистки сточных вод;- разработать технологическую схему очистки сточных вод;- произвести технологический расчет сооружений;- дать описание технологической схемы;- произвести экономическую оценку проектных решений.В результате выполнения работы были выявлены основные источники образования городских сточных вод. Основным источником образования городских сточных вод являются жилые дома и бытовые помещения учреждений. Объем хозяйственно-бытовых сточных вод значительно превышает объемы других городских сточных вод. Следующим по значимости идут сточные воды, образующиеся на промышленных предприятиях в процессе производства продукции. Данные сточные воды характеризуются большим перечнем загрязняющих веществ, которые находятся в сточных водах в достаточно высоких концентрациях. Третьим источником образования городских сточных вод является ливневый сток. Объем ливневого стока зависит от многих факторов, среди которых площадь городской застройки, особенности рельефа местности, климатические характеристики района расположения города. Также была дана краткая характеристика данных сточных вод. На основании приведенной характеристики сточных вод, была проведена оценка негативного воздействия на окружающую среду сточных вод, которая показала, что основное негативное влияния сточные воды оказывают на водные объекты, ухудшая качество воды в водоемах, тем самым ухудшая условия жизни гидробионтов. Но помимо негативного воздействия сточных вод на водные объекты, они способны оказывать негативное воздействие на атмосферный воздух и почвы. Загрязняющие вещества, которые попадают в водные объекты, в атмосферный воздух и в почву являются токсичными и могут вызвать различные заболевания людей.Проведенная оценка негативного воздействия сточных вод на окружающую сред позволила рассмотреть методы очистки сточных вод. А также изучить конкретные методы очистки сточных вод от конкретных загрязняющих веществ. К таким методам относятся механические, физико-химические и биологические методы очистки. Выбор метода очистки сточных вод зависит от качественного и количественного состава сточных вод. Как правило, в целях эффективной очистки сточных вод применяются комбинированные методы. И процесс очистки состоит из последовательно применяемых различных методов очистки сточных вод.В качестве конкретного примера были рассмотрены технологические схемы очистки сточных вод города Зеленодольска. В общем виде технологическая схема очистки сточных вод города Зеленодольска представляет собой цепочку последовательных методов очистки сточных вод. Начинается она с механической очистки, на решетках и песколовках которой удаляются из сточных вод крупный мусор и взвешенные вещества. На некоторых очистных станциях города Зеленодольска следующим этапом очистки служат отстойники, в которых удаляются крупные частицы органических загрязнений. Но первичные отстойники применяются далеко не везде. Существуют схемы, где после механической очистки сточные воды сразу поступают, а биологическую очистку, которая осуществляется в аэротенках с помощью активного ила и служит для удаления органических веществ. После биологической очистки, сточные воды попадают во вторичные отстойники, где происходит удаление частиц активного ила, часть которого возвращается в технологический процесс, а избыточный ил отправляется на утилизацию. Завершающим этапом очистки сточных вод служит доочистка и обеззараживание. В технологической части настоящей работы был произведен расчет изменений расходов и показателей качества сточных вод по часам суток, расчет усреднителей сточных вод, определена необходимой глубины очистки сточных вод. На основе полученных данных была разработана технологическая схема очистки сточных вод. Произведен технологический расчет сооружений и дано описание технологической схемы очистки сточных вод.На заключительном этапе проекта было произведена экономическая оценка целесообразности проекта, которая показала снижение платы за негативное воздействие на окружающую среду в сто раз при применении очистки сточных вод перед выпуском их в водный объект.Таким образом, разработка и внедрение новых технологий очистки сточных вод имеет очень важное научное и прикладное значение.Внедрение новых технологий очистки сточных вод необходимо реализовать на всех очистных станциях сточных вод в городах. Это позволит минимизировать негативное воздействие на окружающую среду, а также извлечь экономическую выгоду в виде получения альтернативных источников энергии и использования осадков сточных вод.В дальнейшем может быть проведено исследование использование сточных вод в качестве альтернативных источников энергии, а также исследования использования осадков сточных вод для получения удобрений и почвогрунта.Совмещение минимизации негативного воздействия на окружающую среду с получением экономической выгоды в процессе очистки сточных вод является самым перспективным направлением охраны окружающей среды в будущем.Список использованной литературыМедоуз Донелла Х., Медоуз Деннис Л., Рэндерс Йорген, Беренс III Вильям. Пределы роста / Пер. с англ.; Предисл. Г.А. Ягодина. – М.: Изд-во МГУ. – 1991. С. 57-63Медоуз Д.Х., Медоуз Д.Л., Рэндерс Й. За пределами роста. – М.: Издательская группа «Прогресс», «Пангея», 1994. – 304 с.Проблема минеральных удобрений в мире с особым выделением факторов населения и экологии. Problematica vestackih dubriva u svetu sa posebnim osvrtom na populaciyu i ecologiyu / Jankovic Vladisav // Hemical industry. – 2010. – 47, № 1-3. – С. 11-15Федеральный закон от 03.06.2006 г. (в ред. от 28.11.2015г.) № 74-ФЗ «Водный кодекс Российской Федерации»Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения, утвержденные приказом Росрыболовства от 18.01.2010 г. № 20Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, утвержденные Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 30.04.2003 г. (в ред. От 16.09.2013г.) № 78 «О введении в действие ГН 2.1.5.1315-03»Новая технология интенсификации процесса удаления биологических элементов на городских канализационных сооружениях за счет предварительной обработки сточных вод в вихревых гидродинамических устройствах. Андреев С.Ю., Гришин Б.М., Шистеров А.С., Петрунин А.А., Кулапин В.И., Колдов А.С. / Труды международного симпозиума «Надежность и качество», 2011, том 1.Методы биологической очистки сточных вод. Субботина Ю.М. / Ученые записки Российского государственного социального университета, № 6, 2011, С. 385-389Анализ эффективности работы городских очистных сооружений в отношении ряда приоритетных загрязняющих веществ. Рязанов А.В., Можаров А.В., Завершинский А.Н. / Международный научно-исследовательский журнал, № 4-2 (23), 2014, С. 58 - 59Обзор методов биологической очистки сточных вод. Максимов С.П., Алексеев И.А./ Технические науки – от теории к практике, № 41, 2014.Биологическая очистка сточных вод с использованием болотных биогеоценозов. Савичев О.Г. / Известия Томского политехнического университета, № 1, том 312, 2008, С. 69-74Городские сточные воды. Нормы объема и качества. Черников Н.А., Ефремова М.В., Миронова Д.И. / Бюллетень результатов научных исследований, № 4 (3) 2012, С. 178 - 181Анализ влияния дозы ила на процессе нитрификации на городской станции очистки сточных вод. Волков В.А., Марунин В.И., Николаева С.Н. / Труды международного симпозиума «Надежность и качество», том 2, 2014 г.Биологическое удаление из сточных вод азота и фосфора в аэротенках Минской очистной станции аэрации. Маркевич Р.М., Рымовская М.В., Лазовская О.И., Холодинская Н.В. / Труды Белорусского государственного технологического университета, № 4, том 1, 2009, С. 242 - 246Проектирование стенда очистки сточных вод от соединений азота. Ильяшевич С.А., Шаталова Н.Н., Тасейко О.В. / Актуальные проблемы авиации и космонавтики, № 8, том 1, 2012, С. 233-234Фосфор в сточных водах города Тараз. Альжанова Л.А., Винокуров И.Ю., Сейтказиев А.С., Бимурзаева З.Е./ Мир науки, культуры, образования, № 4 (23), 2010, С. 270-273.Использование городских сточных вод для орошения многолетних трав. Алешина Н.И., Макарычев С.В./ Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2007, № 10, С. 23- 28Прогнозирование содержания тяжелых металлов в почве и кормах при орошении сточными водами. Тиньгаев А.В. / Вестник алтайского государственного аграрного университета, № 2 (100), 2013, С. 48-51Применение бадинского цеолита для удаления фосфатов из сточных вод. Назаренко О.Б., Зарубина Р.Ф. /Известия Томского политехнического университета, № 3, том 322, 2013, С. 11 – 14Использование высших водных растений для доочистки канализационных сточных вод ОАО «Омскводоканал». Чачина С.Б., Гостева А.Н. / Омский научный вестник, № 2-114, 2012, С. 203--207Агроэкологическая оценка осадков сточных вод городских очистных сооружений города Новосибирска. Федоровская Л.А., Углов В.А., Бородай Е.В. / Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2015, № 4, С. 275 - 279Влияние осадков городских сточных вод на урожайность, структурные и физические показатели сельскохозяйственных культур. Якимова Т.С. / Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2013, № 2 (40), С. 239-241Биотехнология утилизации осадков муниципальных сточных вод. Никовская Г.Н., Калиниченко К.В. / Biotechnologia Acta, № 3, том 7, 2014, С. 21-32Кондиционирование осадков сточных вод. Сизых М.Р. / Вестник Бурятского государственного университета, № 3, 2013, С. 17 - 19Оценка паразитологического загрязнения канализационных сточных вод г. Тюмени. Матвеева А.А., Гилева Е.М., Сибен А.Н. / Современные проблемы науки и образования, № 6, 2013, С. 1 - 7Обеззараживание сточной воды. Решняк В.И., Посашкова С.Е. / Вестник Государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова, 2012, № 2 (14), С. 177 – 182Способы сокращения и нейтрализации газо-воздушных выбросов бытовых сточных вод объектов курьяновских очистных сооружений (Москва). Авдосьева М.В., Харламов М.Д. / Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук, № 12-1, 2013Токсичность и опасность отходов очистных сооружений урбанизированных территорий. Аликбаева Л.А., Сидорин Г.И., Луковникова Л.В., Рыжков А.Л., Фомин М.В., Бек А.В. / Казанский медицинский журнал, № 4, том 90, 2009, С. 509-513Экология города. Под ред. Денисова В.В./ Ростов н/Д., М.:2008. – 832 с.Влияние городских ливневых сточных вод в загрязнении почвы населенных мест и воды открытых водоемов. Салимова Ф.А., Степанов Е.Г., Шафиков М.А., Парахин А.А., Фасиков Р.М., Мулдашев Н.А., Паршиков Г.П. / Успехи современного естествознания, 2004. Материалы конференции. С. 104-107.Экология, окружающая среда и человек. Новиков Ю.В. / М.: 2005 – 736 с.Экология города. Отв. Ред. Касимов Н.С. / М.: Научный мир, 2004. – 624 с.Охрана окружающей среды. Под ред. Белова С.В. / М.: Высшая школа, 1991. – 319 с.Воронков Н.А. Экология общая, социальная, прикладная. / М.:Агар, 1999. – 424 с.Токсичность и опасность отходов очистных сооружений урбанизированных территорий. Аликбаева Л.А., Сидорин Г.И., Луковникова Л.В., Рыжков А.Л., Фомин М.В., Бек А.В./ Казанский медицинский журнал, 2009, том 90, № 4, с. 509-513.Медицинская экология. Стожаров А.Н. / Минск: Выш. Шк., 2007. – 368 с.Растрыгин Н. В. Охрана вод. Проект очистных сооружений города: Методические указания по выполнению курсового проекта. – СПб: СПГУВК, 2006 – 149 с. Зубрилов С.П., Растрыгин Н.В. Охрана вод. Часть 1. Очистка сточных вод: Учебное пособие. – СПб.: СПГУВК, 2001. – 124 с.Растрыгин Н.В. Сооружения механической очистки сточных вод: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине "Охрана вод". – СПб.: СПГУВК, 2003 – 134 с.Растрыгин Н.В. Охрана вод. Сооружения биологической очистки сточных вод. Методические указания к выполнению курсового проекта. – СПб.: СПГУВК, 2003 г. – 108 с. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба, М., 1999.