4.4 Разработка технологической схемы комплекса очистных сооружений промышленных объектов №2, №4, №5.
Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод объектов №3, №4, №5 представлены в таблице №10.
Технологическая схема очистки сточных вод приведена на рис. 9.
Технологическая схема очистки сточных вод включает в себя 3 блока: механической, физико-химической и химической очистки.
Механическая очистка производственных сточных вод состоит из процеживания (решетка), кратковременного отстаивания (песколовка), отстаивания (отстойник).
Решетка является предварительным этапом обработки сточных вод (см. пункт 4.1).
После предварительной очистки для извлечения из сточной воды тяжелых минеральных примесей применяется метод механической очистки, а точнее кратковременное отстаивание. Используется горизонтальная песколовка, т.к. расход стоков равен 60000 м3/сут (горизонтальные песколовки предусматривают при расходах от 10000 м3/сут).
Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:
- по взвешенным веществам составляет 339 мг/л при исходной концентрации 484мг/л, а степень очистки по отношению к исходному значению – 30%.
Далее сточная вода направляется так же на кратковременное отстаивание, сооружение – радиальная многоярусная нефтеловушка. Применение этого сооружения обусловлено большим расходом сточных вод, наличием в воде высокой концентрации нефтепродуктов (1580 мг/л), т.к. это сооружение имеет высокую производительность. Наличие тонкослойных элементов способствует эффективному удалению эмульгированных нефтепродуктов, что улучшает работу данного сооружения.
Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:
- по нефтепродуктам составляет 553 мг/л при исходной концентрации 1580 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 65 %;
- по взвешенным веществам составляет 288 мг/л при исходной концентрации 399 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 15 %, по отношению к исходному значению 40%.
Предварительно обработанная сточная вода подается в контактный усреднитель с пневматической системой перемешивания. Здесь обеспечивается полное усреднение сточной воды, как по расходам, так и по концентрациям загрязняющих веществ. В результате исключения пиковых расходов сточных вод, поступающих на очистку, получается значительная экономия электроэнергии при эксплуатации сооружений и повышается надежность их работы. Применяем контактный усреднитель, так как суточный расход превышает 15000 м3/сут.
Для дальнейшей обработки сточной воды используется комбинированный метод механической и физико–химической очистки, а именно сочетание отстаивания с коагулированием раствором Al2(SO4)3 (см. пункт 4.2). Для очистки сточных вод данных объектов целесообразно применять радиальный отстойник со встроенной камерой хлопьеобразования (расход сточных вод более 20000 м3/сут).
Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:
- по взвешенным веществам составляет 43 мг/л при исходной концентрации 288 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 85 %, по отношению к исходному значению – 91%;
- по БПК составляет 219 мгО2/л при исходной концентрации 292 мгО2/л , степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 15 %;
- по ХПК составляет 467 мгО2/л при исходной концентрации 584 мгО2/л , а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 20 %;
- по нефтепродуктам составляет 360 мг/л при исходной концентрации 1580мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 35 %, по отношению к исходному значению – 77%;
-
по ионам Fe
составляет 0,228 мг/л при исходной
концентрации 0,304 мг/л, а степень очистки
по отношению к предыдущему и к исходному
значениям – 25 %;
На следующей ступени обработки сточной воды следует применить флотацию (см. пункт 4.2). В данном случае используем пневматическую реагентную флотацию. В качестве реагента применяется Al2(SO4)3.
Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:
- по взвешенным веществам составляет 20,0 мг/л при исходной концентрации 43 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 53%, по отношению к исходному значению – 96%;
- по БПК составляет 33 мгО2/л при исходной концентрации 219мгО2/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 85%, по отношению к исходному значению 90%;
- по ХПК составляет 56 мгО2/л при исходной концентрации 467 мгО2/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 88%, по отношению к исходному значению 90%;
- по нефтепродуктам составляет 25 мг/л при исходной концентрации 360 мг/л, очистки по отношению к предыдущему значению 93%, степень очистки по отношению к исходному значению 98%;
- по ионам Fe составляет 0,14 мг/л при исходной концентрации 0,228 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему 40% и к исходному значениям – 54 %;
Затем сточные воды подвергаются адсорбции на березовом активированном угле( БАУ)( многоярусный адсорбер с псевдоожиженным слоем адсорбента). Преимущество данного аппарата – интенсивное измельчение адсорбента в псевдоожиженном слое увеличивает рабочую удельную поверхность адсорбента и способствует более полному использованию его емкости.
Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:
- по БПК составляет 16,5мгО2/л при исходной концентрации 33 мгО2/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 50 %, по отношению к исходному значению 94 %;
- по ХПК составляет 28 мгО2/л при исходной концентрации 56 мгО2/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 50 %, по отношению к исходному значению 95 %;
- по нефтепродуктам составляет 10 мг/л при исходной концентрации 25 мг/л, очистки по отношению к предыдущему значению 60 %, степень очистки по отношению к исходному значению 99 %;
- по ионам Mn составляет 0,21 мг/л при исходной концентрации 0,26 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 20 %, степень очистки по отношению к исходному значению 20 %;
- по ионам Zn составляет 0,37 мг/л при исходной концентрации 0,46 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям – 20 %;
- по ионам Cu составляет 0,37 мг/л при исходной концентрации 0,46 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям – 20 %;
- по ионам Fe составляет 0,11 мг/л при исходной концентрации 0,14 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему 20% и к исходному значениям – 64 %.
На следующей ступени очистки применяют химический метод очистки.
Для доочистки и обеззараживания сточных вод применяется окисление гипохлоритом натрия (см. пункт 4.1).
Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:
- по взвешенным веществам составляет 10 мг/л при исходной концентрации 20 мгО2/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 50%, по отношению к исходному значению 98%;
- по БПК составляет 10 мгО2/л при исходной концентрации 16,5 мгО2/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 40%, по отношению к исходному значению 97%.
После всех выше перечисленных ступеней очистки вода соответствует требованиям к качеству воды, потребляемой на объекте № 1.
Для того, чтобы качество воды, потребляемой на объекте № 4, соответствовало требованиям необходимо произвести доочистку этих вод по некоторым показателям (ионы Mn, Zn, Cu )
Для снижения значений по ионам металлов до требуемого, применяем ионный обмен – разновидность процесса хемосорбции, при котором происходит обмен одноименно заряженных ионами, находящихся в растворе и на поверхности ионита. Для этого используется катионитовый фильтр.
Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:
- по ионам Mn2+ составляет 0,1 мг/л при исходной концентрации 0,21 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 52 %, степень очистки по отношению к исходному значению 62%;
- по ионам Zn2+ составляет 0,3 мг/л при исходной концентрации 0,37 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 19 %, степень очистки по отношению к исходному значению 35%;
- по ионам Cu2+ составляет 0,1 мг/л при исходной концентрации 0,37 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 19 %, степень очистки по отношению к исходному значению 35%;
После всех выше перечисленных ступеней очистки вода соответствует требованиям к качеству воды, потребляемой на объекте №4.
Таблица 10
Расчетные характеристики процесса очистки СВ объектов №2, №4, №5
-
Показатели качества сточных вод
Размерность
Исходное значение
Требуемая степень очистки, %
Требуемая глубина очистки
Метод
кратковременное отстаивание
Метод
кратковременное отстаивание
Метод
отстаивание+коагулирова-ние
Сооруже- ние
Горизонтальная песколовка
Сооруже- ние
радиальная многоярусная нефтеловушка
Сооруже- ние
радиальный отстойник со встроенной камерой хлопьеобразования
степени очистки
глубина очистки
степени очистки
глубина очистки
степени очистки
глубина очистки
,%
,%
значения
,%
,%
значения
,%
,%
значения
Взвешенные в-ва
мг/л
484
96/99
20/10
30
30
339
40
15
288
91
85
43
БПК полн
мгО2/л
292
95/98
15/10
15
15
219
ХПК
мгО2/л
584
93/95
40/30
20
20
467
Ионы Mn
мг/л
0,26
н.н/66
н.н/0,1
Ионы Zn
мг/л
0,46
н.н./35
н.н/0,3
Ионы Fe
мг/л
0,304
н.н/1,32
н.н/0,30
25
25
0,228
Ионы Cu
мг/л
0,46
н.н/78
н.н/0,1
Нефтепродукты
мг/л
1580
99,4/99,7
10/5
65
65
553
77
35
360
окончание таблицы 12
Показатели качества сточных вод |
Метод |
реагентная пневматическая флотация |
Метод |
адсорбция на БАУ |
Метод |
окисление +фильтрование |
Метод |
ионный обмен |
||||
Соору-жение |
радиальный флотатор |
Соору-жение |
многоярусный адсорбер с пневмосжиженным слоем адсорбента |
Соору-жение |
контактная камера+двухслойный фильтр |
Соору-жение |
катионитовый фильтр |
|||||
степени очистки |
глубина очистки |
степени очистки |
глубина очистки |
степени очистки |
глубина очистки |
степени очистки |
глубина очистки |
|||||
,% |
,% |
значения |
,% |
,% |
значения |
,% |
,% |
значения |
,% |
,% |
значения |
|
Взвешенные в-ва |
96 |
53 |
20 |
|
|
|
98 |
50 |
10 |
|
|
|
БПК полн |
89 |
85 |
33 |
94 |
50 |
16,5 |
97 |
40 |
10 |
|
|
|
ХПК |
90 |
88 |
56 |
95 |
50 |
28 |
|
|
|
|
|
|
Ионы Mn |
|
|
|
20 |
20 |
0,21 |
|
|
|
62 |
52 |
0,1 |
Ионы Zn |
|
|
|
20 |
20 |
0,37 |
|
|
|
35 |
19 |
0,3 |
Ионы Fe |
54 |
40 |
0,14 |
64 |
20 |
0,11 |
|
|
|
|
|
|
Ионы Cu |
|
|
|
20 |
20 |
0,37 |
|
|
|
35 |
19 |
0,1 |
Нефтепродукты |
98 |
93 |
25 |
99 |
60 |
10 |
99 |
50 |
5 |
|
|
|