Дипломная (вкр): Розробка проекту реконструкції споруд очищення побутових стічних вод в умовах КОС м. Селидове.

Розробка проекту реконструкції споруд очищення побутових стічних вод в умовах КОС м. Селидове.

РЕФЕРАТ

Розрахунково-пояснювальна записка: с., рис., табл., додаток, посилань.

Об’єктом дослідження дипломного проекту спеціаліста є станція очищення побутових стічних вод.

Метою роботи є розробка проекту реконструкції споруд очищення побутових стічних вод в умовах КОС м. Селідове.

В дипломному проекті зроблений аналітичний огляд існуючих методів очищення побутових стічних вод і детально розглянутий, як найкращий, метод біохімічного очищення. Досліджені фізико-хімічні основи цього процесу. В роботі представлена технологічна схема очисних споруд м. Селидове. Розрахований матеріальний баланс основних етапів очищення, визначені показники якості води після очищення, виконані конструктивні розрахунки основних та допоміжних апаратів, які упорядковані контрольно-вимірювальними приладами. Описані заходи щодо охорони навколишнього середовища. Розроблені засоби охорони праці та виконані розрахунки системи вентиляції та аварійної ситуації.

Стічна вода, технологічна схема, відстійник, біохімічне очищення, аеротенк, активний мул, аналітичний контроль

ABSTRACT

Settlement explanatory statement: p., fig., tab., references, addition.

The object of study diploma project of specialist are the treatment plant wastewater.purpose of the work is the development of reconstruction project of installations treatment of domestic wastewater of Selydove city.

In the diploma project, made an analytical review of existing methods of treatment wastewater and thoroughly examined, as the best, method of biochemical purification. Are studied physico-chemical basis of this process. In work presents technological scheme treatment plants Selydove city. Calculated material balance of the main stages of purification, have been determined the parameters of water quality after cleaning, made the constructive calculations of basic and auxiliary machines that are ordered inspection equipment. The described measures to protect the environment. Tools for labor protection and calculations of ventilation and emergency.

Waste water, technological scheme, biochemical purification, aerotank, aeration, active sludge, analytical control

ЗМІСТ

Вступ

. Характеристика підприємства

. Аналітичний огляд

.1 Загальна характеристика стічних вод

.2 Механічне і хімічне очищення стічних вод

.3 Біологічне очищення на полях зрошення і полях фільтрації

.4 Біологічне очищення стічних водв аеротенках

.5 Біологічне очищення стоків із застосуванням мембранних фільтрів

.6 Очищення стічних вод із застосуванням біофільтрів

.7 Очищення методом біотехнології нітриденітрифікації

. Характеристика вихідної сировини та готового продукту

. Фізико-хімічні основи технологічного процесу

.1 Суть методу біохімічного очищення

.2 Склад активного мулу та біоплівки

.3 Закономірності розпаду органічних речовин

. Опис технологічної схеми

. Матеріальний баланс технологічного процесу

. Аналітичний контроль за стадіями процесу

. Норми технологічного режиму

. Конструктивні розрахунки апаратів

.1 Решітки-дробарки

.2 Піскоуловлювачі

.3 Первинний відстійник

.4 Аеротенк

.5 Вторинний відстійник

.6 Споруди знезараження стічних вод

. Оптимізація конструктивних параметрів аерації від дози активного мулу

10.1 Визначення алгоритмічних задач та математичне забезпечення процесу

.2 Ідентифікація пермінних

.3 Аналіз результатів розрахунку

. Вибір основного технологічного обладнання

.1 Решітки-дробарки

.2 Піскоуловлювачі

.3 Первинний відстійник

.4 Аеротенк

.5 Вторинний відстійник

.6 Контактні резервуари

. Автоматичний контроль і регулювання технологічних процесів

. Охорона довкілля

.1 Охорона атмосферного повітря

.2 Охорона гідросфери

.3 Відходи виробництва і їх використання

. Охорона праці та безпека при надзвичайних ситуаціях

.1 Аналіз характеристик та потенціальних небезпек об’єкта дослідження

.2 Вибір і обґрунтування заходів щодо нормалізації умов праці

.2.1 Розрахунок системи вентиляції

.2.2 Розрахунок аварійної ситуації

.3 Забезпечення пожежної безпеки

.4 Безпека при надзвичайних ситуаціях

. Обґрунтування еколого-економічних збитків при впровадженні нових технологій

Висновки

Перелік посилань

Додатки

ВСТУП

На сьогоднішній день гостро постала проблема забруднення навколишнього середовища. У зв’язку з цим існує потреба обов’язкового ретельного очищення компонентів середовища до санітарних норм. Особлива увага приділяється очищенню води у зв'язку з широким її використанням у більшості технологічних процесів, у життєдіяльності людей.

Кожну добу утворюється велика кількість, так званих, побутових стічних вод. В процесі використання води людиною вона змінює свої природні властивості і стає небезпечною в санітарному відношенні. Води забруднені мінеральними та органічними домішками. Для вирішення цієї проблеми в містах розташовані каналізаційні очисні споруди, на яких виконується очищення каналізаційних стоків перед скиданням їх у водойми. На цих спорудах застосовується цілий комплекс фізико-хімічних, механічних і біохімічних методів.

Метою дипломного проекту спеціаліста розробка проекту реконструкції споруд очищення побутових стічних вод в умовах КОС м. Селидове. Під реконструкцією розуміється заміна решіток з ручним видаленням сміття на решітки-дробарки та заміну знезаражуючого агента хлору на гіпохлорит натрія.

Відповідно з темою дипломного проекту можна висунути наступні завдання:

    розглянути існуючі методи очищення стічних вод міста;

-        дослідити фізико-хімічні основи методу біохімічного очищення;

         представити технологічну схему очисних споруд з новим устаткуванням, обладнаних контрольно-вимірювальними приладами;

         навести розрахунки матеріального балансу основних процесів та конструктивні розрахунки апаратів;

         розробити заходи щодо охорони навколишнього середовища та охорони праці.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПІДПРИЄМСТВА

«Компанія «Вода Донбасу» - це найбільше підприємство сфери житлово-комунального господарства України. Воно являє собою унікальний комплекс гідротехнічних та водопровідних споруд і більше 10 тисяч висококваліфікованих спеціалістів, які забезпечують безперебійний процес водозабезпечення Донецької області.

Комунальне підприємство "Компанія "Вода Донбасу" (до 04.09.2007 р. державне виробниче підприємство по зовнішньому централізованому водопостачанню "Укрпромводчормет") створено в 1930 році у зв'язку з великим дефіцитом водних ресурсів у Донбасі для здійснення централізованого водопостачання гірничо-металургійного комплексу, інших галузей промисловості, комунальної сфери та населення [1].

Основними завданнями підприємства є транспортування, очищення води, безперебійне водопостачання області питною і технічною водою населених пунктів і підприємств області.

Джерелами водопостачання служать річка Сіверський Донець через канал «Сіверський Донець-Донбас», водосховища, артезіанські свердловини.

Виробничі об'єкти підприємства - більше 10000 км магістральних водоводів і мереж на території області, фільтрувальні станції, об'єкти енергозабезпечення та зв'язку.

КП «Компанія «Вода Донбасу»» займається різноманітною роботою. До напрямків діяльності підприємства належать:

водозабір з метою подачі питної і технічної води в маловодні регіони;

підготовка питної і технічної води;

зовнішнє централізоване водопостачання питною і технічною водою;

муніципальне водопостачання;

збирання і оброблення стічних вод (централізоване водовідведення);

збирання та знищення інших відходів;

виробництво пари та гарячої води;

технічний контроль та аналіз якості води;

розробка і здійснення заходів щодо запобігання забрудненню водних джерел і зон санітарної охорони;

інвентаризація земель;

- інженерно-геологічні, інженерно-гідрологічні та спеціальні види вишукувань;

- металеве лиття та оброблення металів;

виробництво виробів з бетону, гіпсу, цементу;

виробництво і реалізація трубопровідної арматури [1].

Централізована подача води здійснюється на відстань 260 км від річки Сіверський Донець по каналу Сіверський Донець-Донбас і далі по Південно-Донбаському водоводу до Маріуполя, при цьому підйом води здійснюється на висоту понад 250 м, що забезпечується насосними станціями 7-ми підйомів. Щодоби споживачам подається понад 1,1 млн. питної і 0,3 млн. м³ технічної води. Обробка води здійснюється на 18 фільтрувальних станціях, загальною продуктивністю близько 2 млн. м³ на добу. Подача води споживачам здійснюється по магістральних водоводах і мережах, протяжністю більше 10 тис. км.

До складу підприємства входять 8 регіональних виробничих управлінь, розташованих на території Донецької області, ремонтно-будівельні управління,інформаційно-обчислювальний центр, центральні ремонтно-механічні майстерні, центральна контрольно-дослідна проектно-дослідницька водна лабораторія, 18 виробничих управлінь водопровідно-каналізаційного господарства.

Якість води цілодобово контролюється спеціалізованими лабораторіями підприємства, що пройшли атестацію Міністерства промислової політики України, Донецького державного центру стандартизації і метрології, обласної санепідстанції та Держуправління екології та природоохоронних ресурсів Донецької області.

Одним із підрозділів підприємства є Селидівське виробниче управління водопровідно-каналізаційного господарства, до складу якого входять каналізаційні очисні споруди. На них здійснюється очищення побутових стоків до санітарних норм. Стічні води проходять відділення механічного, біологічного та хімічного очищення. В дипломному проекті передбачається спроектувати реконструкцію очисних споруд, яка включає заміну решіток з ручним видаленням сміття на решітки-дробарки та заміну знезаражуючого агента хлору на гіпохлорит натрія. Ці вдосконалення мають такі переваги:

-   решітки-дробарки дозволяють повністю автоматизувати їх роботу, виключаючи контакт працівників з відкидами, що добре в санітарному відношенні;

-        гіпохлорит натрію рекомендується застосовувати замість хлору через меншу токсичність у процесі зберігання і використання, меншу вартість і високу окислювальну здатність по відношенню до патогенних організмів.

2. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД

.1 Загальна характеристика стічних вод

Стічні води - це води, використані на побутові, виробничі або інші потреби і забруднені різними домішками, що змінили первісний хімічний склад і фізичні властивості, а також води, що стікають з території населених пунктів і промислових підприємств у результаті випадання атмосферних опадів або поливання вулиць.

Органічні речовини, що містяться в стічних водах, потрапляючи в значних кількостях у водойми або накопичуючись в грунті, можуть швидко загнивати і погіршувати санітарний стан водойм і атмосфери, сприяючи поширенню різних захворювань. Тому питання очищення, знешкодження та утилізації стічних вод є невід'ємною частиною проблеми охорони природи, оздоровлення навколишнього середовища людини і забезпечення санітарного благоустрою міст та інших населених місць [2].

Залежно від походження виду і складу стічні води підрозділяються на три основні категорії:

побутові (компоненти продуктів життєдіяльності людини; забруднення від приготування їжі, прання білизни, прибирання приміщень тощо; тверді відходи, такі як поліетилен, папір та ін.; мікроорганізми, в тому числі патогенні та умовно- патогенні, яйця гельмінтів, цисти найпростіших);

виробничі (води, використані в технологічних процесах, що не відповідають більше вимогам, що висуваються до їх якості); до цієї категорії вод відносять води, що відкачуються на поверхню землі при видобутку корисних копалин);

атмосферні (дощові і талі; разом з атмосферними відводяться води від поливу вулиць, від фонтанів і дренажів) [3].

При характеристиці будь-яких стічних вод, у тому числі і побутових, велике значення має їх якісний склад. Забруднення побутових стічних вод за розміром поділяють на :

- нерозчинні, що утворюють великі суспензії (у яких розміри часток перевищують 0,1 мм);

суспензії, емульсії і піни (у яких розміри часток складають від 0,1 мм до 0,1 мкм);

колоїдні (з частками розміром від 0,1 мкм до 1 нм );

розчинні (у вигляді молекулярно-дисперсних частинок розміром менше 1нм) [2].

Існує ще одна класифікація забруднень побутових стічних вод. Відповідно до неї розрізняють забруднення:

- мінеральні ;

органічні ;

біологічні.

До мінеральних забруднень відносяться пісок, частки шлаків, глинисті частки, розчини мінеральних солей, кислот, лугів та багато ін речовини.

Органічні забруднення бувають рослинного і тваринного походження. До рослинних відносяться залишки рослин, плодів, овочів, папір, рослинні масла та інші. Основний хімічний елемент рослинних забруднень - вуглець.

Забрудненнями тваринного походження є фізіологічні виділення людей і тварин, залишки тканин тварин, клейові речовини тощо. Вони характеризуються значним вмістом азоту.

До біологічних забруднень відносяться різні мікроорганізми, дріжджові і цвілеві грибки, дрібні водорості, бактерії, в тому числі хвороботворні (збудники черевного тифу, паратифів, дизентерії, сибірської виразки та ін.). Цей вид забруднень притаманний не лише побутовим стічних водам, а й деяким видам виробничих стічних вод, що утворюються, наприклад, на м'ясокомбінатах, бойнях, шкіряних заводах, біофабриках тощо. За своїм хімічним складом вони є органічними забрудненнями, але їх виділяють в окрему групу з огляду санітарної небезпеки, створюваної ними при попаданні у водойми [4].

У побутових стічних водах мінеральних речовин міститься близько 42% (від загальної кількості забруднень); органічних - близько 58%; осаджувані завислі речовини становлять 20%; суспензії - 20%; колоїди - 10%; розчинні речовини - 50%.

Кількість побутових стічних вод залежить в основному від норми водовідведення, яка, у свою чергу, визначається ступенем благоустрою будівель .

У зв'язку з таким складом стічних вод, існує необхідність їх очищення на міських очисних спорудах перед скиданням у водойми до необхідних санітарних норм. Ця проблема вирішується за допомогою застосування ряду методів очищення [2].

Для очищення стічних вод використовують механічні, хімічні, фізико-хімічні та біологічні методи. При цьому використовують комлекс окремих споруд, в яких по ходу руху стічна вода стічна вода послідовно очищається спочатку від крупних, а потім від все менших за розмірами забруднень.

В спорудах для механічного очищення видаляються найбільш крупні та важкі забруднення, а потім основні маси нерозчинених забруднень; в наступних спорудах для біологічного очищення видаляються залишкові тонкі суспензії та колоїдні і розчинені органічні забруднення, після чого відбувається знезараження стічних вод (дезинфекція) [5].

Для того, щоб обрати найбільш правильну схему очищення стічних вод, потрібно мати інформацію щодо необхідного ступеня очищення стічних вод. На підставі обчисленого необхідного ступеня очищення стічних вод обирається метод очищення за даними таблиці 2.1.

Таблиця 2.1

Залежність методу очищення від необхідного ступеня очищення [5]