4. Выбор схем водоснабжения промышленных предприятий и населенного пункта

4.1. Схема очистки питьевой воды, подаваемой в населенный пункт

В качестве источника водоснабжения для подачи воды в населенный пункт предусматриваем поверхностный источник воды. Так как исходная вода источника имеет мутность 100мг/л, а цветность 80 град, то для очистки воды принимаем схему ”контактные префильтры - скорые фильтры” (двухступенчатое фильтрование).

До подачи исходной воды во входную камеру, где происходит смешение реагентов с обрабатываемой водой, производится обеззараживание - первичное хлорирование. Входная камера обеспечивает создание необходимого напора для работы контактного осветлителя.

Во входную камеру подается коагулянт – сернокислый алюминий Al (SO ) , а также флокулянт полиакриламид - для интенсификации процесса хлопьеобразования.

После входной камеры вода поступает на контактные осветлители, где вода проходит через загрузку снизу-вверх. При этом основная масса загрязнений задерживается в нижних слоях, что уменьшает темп прироста

потерь напора и увеличивает продолжительность защитного действия загрузки.

Далее вода проходит очистку на скорых фильтрах. Перед подачей воды в резервуары чистой воды вода проходит обработку вторичным хлором. Схема очистки приведена на рис. 4.1

4.2 Выбор схем водоснабжения промышленных предприятий

Для завода лимонной кислоты требуется вода питьевого качества, и, так как на данном предприятии требуются небольшие расходы воды, экономичнее будет подавать воду из городской водопроводной сети.

На меховых фабриках вода в основном расходуется на приготовление рабочих растворов, а на комбинатах льняных тканей – на технологические нужды ткацких фабрик и отбельно-красильного производства, поэтому воду также следует подавать из городской водопроводной сети.

5. Разработка схем очистки сточных вод и обработки осадка от промышленных предприятий и населенного пункта

5.1 Схемы очистки сточных вод промышленных предприятий

Для очистки сточных вод таких предприятий как меховая фабрика, комбинат льняных тканей и завод лимонной кислоты предусматриваются локальные очистные сооружения.

Схема очистки сточных вод от завода лимонной кислоты предусматривает:

а) механическую очистку воды (отстойники);

б)двухступенчатую очистку воды в аэротенках с флотационным илоотделением;

в) перекачку очищенных сточных вод предприятия совместно с бытовыми сточными водами на городские очистные сооружения для последующей очистки.

Осадки, образующиеся при очистке сточных вод заводов лимонной кислоты, далее подвергаются уплотнению и обезвреживаются в аэробном стабилизаторе, после чего обезвоживаются и подлежат вывозу.

Схема локальных очистных сооружений представлена на рис. 5.1.

Рис. 5.1 Схема очистки СВ завода лимонной кислоты

Условные обозначения: 1 – приемная камера; 2 – решетки; 3 – первичный отстойник; 4 – аэротенк–смеситель с регенерацией активного ила; 5 – аэротенк–

–вытеснитель; 6 – флотационный илоотделитель;7 – вторичный отстойник; 8 – илоуплотнитель; 9 – цех механического обезвоживания осадка; 10 – насосно – воздуходувная станция; а – возвратный ил; б – подача СВ на 2 ступень очистки; в – циркуляционный ил; г – сырой осадок; д – сырой осадок и уплотненный ил; к – сброс в канализацию.

Схема очистки сточных вод от комбината льняных тканей предусматривает:

а) Усреднение потока и механическую очистку воды (отстойники);

б) Введение коагулянтов(Al (SO ) ) во вторичный отстойник для очистки сточных вод от фосфора;

в) Фильтры с циолитовой загрузкой (алюмосиликаты минерального происхождения);

г) перекачку очищенных сточных вод предприятия совместно с бытовыми сточными водами на городские очистные сооружения для последующей очистки.

Схема локальных очистных сооружений представлена на рис. 5.2.

Рис. 5.2 Схема очистки СВ комбината льняных тканей

Условные обозначения: 1 – приемная камера; 2 – решетки; 3 – усреднитель; 4 – первичный отстойник; 5 – аэротенк; 6 – вторичный отстойник; 7 – фильтр с циолитовой загрузкой; 8 – илоуплотнители; 9 – цех механического обезвоживания осадка; а – ввод коагулянта; б – сырой осадок; в – избыточный активный ил; к – сброс в канализацию.

Схема очистки сточных вод от меховых фабрик предусматривает:

а) Для усреднения сточных вод применяют проточные усреднители с гидравлическим перемешиванием.

б) Флотационный шерстеуловитель. Эффект улавливания шерсти

достигает 91.2-97.6%, эффект извлечения жира 75%. На дне шерстеуловителя образуется осадок влажностью 94-95%.

в) Для усиления эффекта осветления сточных вод предусматривается введение коагулянтов.

Применение флотации для очистки сточных вод меховых фабрик обеспечивает значительное снижение содержания в них механических примесей, хрома, жиров и органических веществ.

Для обезвоживания осадка хромсодержащих стоков применяют вакуум-фильтры.

Влажность кека составляет 82-83%.

Схема локальных очистных сооружений представлена на рис. 5.3.

Рис. 5.3 Схема очистки СВ меховой фабрики

Условные обозначения: 1 – решетка; 2 – песколовка; 3 – усреднитель; 4 – камера подщелачивания; 5 – флотационный шерсте – жироуловитель; 6 – камера реакции; 7– камера напорной флотации; 8 – напорный бак; 9 – вакуум – фильтр;

а – неочищенные сточные воды; б – воздух; г – отвод кека; д – осадок шлам.

5.2 Определение концентрации загрязнений бытовых сточных вод

Расход сточных вод от населенного пункта определяем по формуле (5.1):

q = q *k, м /сут (5.1)

где k - коэффициент, учитывающий инфильтрацию, k=1.2

q = 6650*1.2=7980 м /сут

Определим концентрацию взвешенных веществ хозяйственно-бытового стока от жилых массивов по формуле (5.2):

, мг/л. (5.2)

где - количество загрязняющих взвешенных веществ на 1 жителя, г/сут. Принимаем 65 г на чел. в сут.

мг/л.

Определим концентрацию по БПК хозяйственно-бытового стока от жилых массивов по формуле (5.3):

, мг/л. (5.3)

где - количество загрязняющих веществ неосветленной жидкости на 1 жителя, г/сут. Принимаем 75 г на чел. в сут.

мг/л;

5.3 Определение концентрации загрязнений смеси бытовых

и производственных сточных вод

Определим концентрацию взвешенных веществ хозяйственно-бытового стока от жилых массивов в смеси с промышленным предприятием по формуле (5.4):

, мг/л; (5.4)

мг/л.

Определим концентрацию по БПК хозяйственно-бытового стока от жилых массивов в смеси с промышленным предприятием по формуле (5.5):

, мг/л (5.5)

мг/л.

5.4 Расчет необходимой степени очистки

5.4.1 Определение коэффициента смешения

Коэффициент смешения определяется по формуле (5.6):

, (5.6)

где Q- расход воды (при 95%-ной обеспеченности) в створе реки у места выпуска сточных вод, м /с;

q - расход сточных вод , м /с;

L - длина русла от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м;

- коэффициент, зависящий от гидравлических условий смешения, который определяется по формуле (5.7):

, (5.7)

где - коэффициент, учитывающий место расположения выпуска;

- коэффициент извилистости реки.

E- коэффициент турбулентной диффузии, который определяют по формуле (5.8):

, (5.8)

где - средняя скорость течения воды в реке, м/с;

-средняя глубина реки, м.

Е=0.7*0.6/200=0.0021;

Для определения кратности разбавления в расчетных створах следует применять формулу 5.9:

n=(aQ+q)/q; (5.9)

n=(0,96*0.00025+0,2)/0.2=0.99

5.4.2 Расчет необходимой степени очистки по взвешенным веществам.

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ, мг/л, в спускаемых в водоем сточных водах определяется по формуле (5.10):

, мг/л. (5.10)

где Р - допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме до спуска в него сточных вод, г/м . Принимаем 0.25.

b - содержание взвешенных веществ в водоеме до спуска в него сточных

вод, г/м .

, мг/л.

Степень необходимой очистки по взвешенным веществам определяют по формуле (5.11):

, % . (5.11))

где - содержание взвешенных веществ в сточной воде до очистки, мг/л

Э = ((198-20.25)/198)*100%=89.8 %.

5.4.3 Расчет необходимой степени очистки по допустимой БПК

Расчет необходимой степени очистки сточных вод по БПК учитывает самоочищение сточных вод в водоеме за счет биохимических процессов, а также разбавление сточных вод водами водоема.

Допустимую БПК сточной жидкости при выпуске ее в водоем определяют по формуле (5.12):

, мг/л (5.12)

где , -константы скорости потребления кислорода сточной и речной водой.

- предельно допустимая БПК смеси речной и сточной воды в расчетном створе, мг/л;

БПК речной воды до места выпуска сточных вод, мг/л;

t - продолжительность перемещения воды от места выпуска сточных вод

до расчетного створа, сут., определяется по формуле (5.13):

t = L/V , сут.; (5.13)

t = 500/0.7=714.3 c=0.008 cут.;

мг/л.

Необходимую степень очистки определяют по формуле (5.14):

*100% , %. (5.14)

5.5 Выбор схемы очистки городских сточных вод.

Очищаемые сточные воды через приемную камеру поступают в здание решеток, где происходит задержание крупных нерастворенных примесей минерального и органического происхождения. Далее сточная жидкость проходит через аэрируемую песколовку с гидравлической системой удаления осадка, предназначенную для улавливания примесей минерального происхождения (главным образом, песка).

Механическую очистку завершает первичный горизонтальный отстойник, в котором выделяются осаждающиеся и всплывающие органические вещества. Эффект снижения взвешенных веществ 50%, БПК-15%.

Далее очистка воды продолжается в аэротенке - вытеснителе с регенера-цией активного ила. Технологическая суть такой модификации заключается в

том, что после извлечения загрязнений из сточной воды в собственно аэротенках активный ил отделяется от очищенной воды и подается не в аэротенк для очередного контакта с жидкостью, а в специальное аэрационное сооружение – регенератор, в котором активный ил аэрируется без сточной жидкости. Восстановившийся активный ил направляется в аэротенк.

Смесь сточной жидкости и активного ила из аэротенка направляется во вторичный горизонтальный отстойник, где активный ил выделяется из сточной воды путем отстаивания, и его основная масса (циркуляционный активный ил) возвращается в аэротенк. Избыточный активный ил из вторичного отстойника отправляется в илоуплотнители. Далее сырой осадок из первичного отстойника и уплотненный активный ил перекачиваются в метантенки для сбраживания.

Для доочистки биологически очищенной воды принимаем фильтр ФПЗ-4 с направлением фильтрования сверху - вниз.

Очищенная сточная вода подвергается обеззараживанию хлором.

Отбросы, задерживаемые на решетках, автотранспортом вывозятся на площадку твердо-бытовых отходов. Осадок, задержанный на песколовках, в виде песчаной пульпы перекачивается на песковые площадки. Дренажная вода с песковых площадок подается в голову очистных сооружений. Сброженный осадок из метантенков обезвоживается на центрифугах в цехе механического

обезвоживания, а далее на иловых площадках.

Схема очистки сточных вод приведена на рис. 5.4.

Рис. 5.4 Схема очистки сточных вод