- •Обоснование качественной и количественной характеристики сточных вод сульфитного производства беленой целлюлозы и белой древесной массы.
- •2008 Содержание.
- •1.Аннотация.
- •2.Введение.
- •3.Список сокращений.
- •4.Общие требования по заданию к курсовой работе по дисциплине «промышленная экология».
- •Вариант 18.
- •Производство сульфитной целлюлозы. Общие сведения.
- •Характеристика производства.
- •Водоснабжение и канализация.
- •Производство кормовых дрожжей и этилового спирта.
- •Характеристика производства.
- •Водоснабжение и канализация.
- •6.Область практического применения целлюлозы.
- •7.Описание схемы целлюлозного производства.
- •8.Производство сульфитной целлюлозы.
- •9.Схема сульфит - целлюлозного производства.
- •Производство кормовых дрожжей.
- •10.Характеристика предприятия как источника образования загрязненных сточных вод.
- •11.Основное производство. Измельчение баланса в щепу.
- •Сортирование и хранение щепы
- •Получение сернистого газа.
- •Очистка и охлаждение печных газов.
- •Характеристика сульфитной кислоты.
- •Повышение содержания сернистого газа в сырой кислоте.
- •Варка сульфитной целлюлозы
- •Процесс варки. Заварка.
- •Использование сульфитного щелока
- •Очистка целлюлозы
- •Сортирование целлюлозы
- •12.Использование оборотной воды в цбп и улавливание волокна.
- •13.Расчет водопотребления и водоотведения производственных и хозяйственно- бытовых сточных вод.
- •Основное производство. Цех подготовка древесины.
- •Расчет водопотребления и водоотведения цеха.
- •Расчет водопотребления и водоотведения цеха
- •Расчет водопотребления и водоотведения цеха
- •Промывной цех
- •Расчет водопотребления и водоотведения цеха
- •Расчет водопотребления и водоотведения цеха
- •Отбельный цех для производства белой древесной массы.
- •Расчет водопотребления и водоотведения цеха
- •Цех производства кормовых дрожжей.
- •Расчет водопотребления и водоотведения цеха
- •Вспомогательное производство Административное здание
- •Административному зданию
- •Автотранспортное обеспечение.
- •Расчет ливневого стока: с территории предприятия.
- •14.Характеристика сточных вод, поступающих на очистку Характеристика сточных вод, поступающих на лос от дпц ,варочного, промывного, очистного сушильного цеха.
- •15.Характеристика сточных вод, поступающих на цос
- •16.Принципиальная схема очистки объединенного потока сточных вод на централизованных очистных сооружениях
- •17.Схема водопотребления и водоотведения производства.
- •18.Схема локальной очистки сточных вод производства.
- •19.Баланс воды по всему предприятию.
- •19.Список использованной литературы.
14.Характеристика сточных вод, поступающих на очистку Характеристика сточных вод, поступающих на лос от дпц ,варочного, промывного, очистного сушильного цеха.
Концентрации загрязняющих веществ в сточных водах, выпускаемых цехом, превышают допустимые нормы сброса в горколлектор, поэтому их необходимо очистить, довести до нужной концентрации. Сточные воды от цехов проходят ЛОС, направляются в усреднитель, а затем на ЦОС.
Расчет концентраций загрязняющих веществ сточных вод, поступающих на очистку от ДП осуществляется по формулам:
, мгО/л,
, мгО2/л,
, мг/л,
где:
Q1 – отведение производственных сточных вод цеха, м3/сут.
Сводная таблица характеристик сточных вод, поступающих на ЛОС от цеха производства
Таблица 22
|
С1 |
Q1 |
Взвешенные вещества |
1700 |
453,27 |
ХПК |
3900 |
453,27 |
БПК |
1300 |
453,27 |
15.Характеристика сточных вод, поступающих на цос
В цехах производства ДП, варочного, промывного, очистного превышают допустимые нормы сброса, поэтому основная часть воды, пройдя систему локальной очистки, используется для оборотного водоснабжения, а часть вместе со сточными водами цеха сушильного направляется в усреднитель. Образуется единый поток сточных вод, поступающий затем на ЦОС.
Расчет концентраций загрязняющих веществ сточных вод, поступающих на очистку от всех цехов производства после усреднителя осуществляется по формулам:
, мгО/л,
, мгО2/л,
, мг/л,
где:
Q1, Q2, Q3, Q4, … - отведение производственных сточных вод ДП цеха, варочного, промывного очистного, сушильного, отбельного цеха, а также изготовления этилового спирта и кормовых дрожжей соответственно, м3/сут.
Сводная таблица характеристики сточных вод, поступающих на ЦОС
Таблица 23
|
С1 |
Q1 |
С2 |
Q2 |
С3 |
Q3 |
С4 |
Q4 |
С5 |
Q5 |
С6 |
Q6 |
С7 |
Q7 |
Q8 |
Q9 |
Взвешенные вещества |
2900 |
453,27 |
45 |
328,4 |
45 |
2224,7 |
15 |
1029,15 |
45 |
821,55 |
600 |
41,65 |
900 |
49858 |
2,16 |
41,9 |
ХПК |
3300 |
453,27 |
100 |
328,4 |
100 |
2224,7 |
50 |
1029,15 |
100 |
821,55 |
3400 |
41,65 |
5000 |
49858 |
2,16 |
41,9 |
БПК |
1600 |
453,27 |
20 |
328,4 |
20 |
2224,7 |
10 |
1029,15 |
20 |
821,55 |
1200 |
41,65 |
1800 |
49858 |
2,16 |
41,9 |
Сбпк .(общ)=4670мгО/л
Схпк. (общ)=15200 мгО/л
Свзв.в.(общ)=9100 мг/л
Qобщ =54800,78 м3/сут.
16.Принципиальная схема очистки объединенного потока сточных вод на централизованных очистных сооружениях
Загрязненные сточные воды образуются от цехов производства щепы. Сточные воды цеха производства небеленой целлюлозы считаются умеренно грязными, т.к. концентрации в них загрязненных веществ почти не превышают установленных допустимых нормативов сброса в горколлектор. Предприятие имеет раздельную канализацию бытовых и промышленных вод, обеспеченную локальными системами очистки. Хозяйственно-бытовые сточные воды считаются незагрязненными и сбрасываются непосредственно в горколлектор. Промышленные умеренно-загрязненные стоки, образующиеся от процессов охлаждения технологического оборудования, подвергаются локальной очистке. После ЛОС, представляющих собой теплообменный аппарат, часть охлажденных вод возвращается в производство, а остальное количество поступает в усреднитель для разбавления загрязненного потока сточных вод промывного и очистного цеха.
Практика показала, что нормальное функционирование малых очистных сооружений обеспечивается лишь при условии равномерного поступления в них сточных вод, отличающихся известным постоянством состава. В то же время поступление сточных вод в очистные сооружения часто бывает неравномерным. Кроме того, может наблюдаться залповый сброс производственных сточных вод, содержащих определенные химические вещества и волокна различного размера.
В таких случаях целесообразно использовать усреднительные, фильтрационные и накопительные резервуары, в задачу которых входит выравнивание колебаний расхода и колебаний концентраций поступающих сточных вод.
Также целесообразно предусматривать усреднители перед компактными аэрационными установками в целях предотвращения залпового поступления сточных вод и, следовательно, возможного выноса из вторичного отстойника осевшего ила. Кроме того, эти резервуары нужны для постоянного обеспечения микроорганизмов питательными веществами, а также поддержания определенного температурного режима и уровня рН для их благоприятного развития.
Продолжительность пребывания сточных вод в усреднителях, располагаемых перед компактными аэрационными установками, предпочтительно принимать равной 24 часам.
При устройстве усреднителя учитывают, предназначается ли он только для выравнивания колебаний расхода сточных вод или одновременно для выравнивания концентрации загрязнений. В то же время нельзя допускать накопления осадков сточных вод.
Если предусматривается лишь выравнивание колебаний расхода сточных вод, то до самого выпуска их из усреднителя не требуется выполнения каких-либо специальных операций.
Если же речь идет о выравнивании колебаний концентрации загрязнений сточных вод, то можно использовать усреднители, в которых осуществляется принудительное перемешивание воды с использованием или без использования внешней энергии.
После усреднителя объединенный поток сточных вод направляется на централизованную очистку. Следует отметить, что метод и степень очистки сточных вод зависят в первую очередь от состояния водоема, в который они отводятся. В общем случае можно, однако, выделить две основные стадии очистки:
осветление сточных вод (удаление осадка), механическая очистка;
корьевой и волокно пресс
биологическая очистка.
В результате проведения различных технологических операций в цехе производства двух видов целлюлозы на основных стадиях выработки конечного продукта образуются отработанные растворы, содержащие большое количество разнообразных загрязнений: грязь, кора, волокна, растворимые соли лигносульфоновой кислоты и продукты их расщепления, ряд веществ используемых для производства спирта и дрожжей, соли в виде хлорида, их производные и продукты превращений. Кроме того, можно отметить такие загрязняющие вещества как: гидроксид кальция, органические кислоты, ряд минеральных кислот и др.
Таким образом, в результате технологического процесса производства образуются основные группы загрязнений: органические и минеральные соединения, кислоты и соли, растворы щелочей, разнообразные примеси.
На первой стадии очистки сточных вод используются механические методы. Так, для очистки гетерогенных систем в виде суспензий и эмульсий может быть использовано механическое разделение осаждением, фильтрованием. Для этих систем можно также применять коагулирование и флокулирование с последующим отстаиванием, фильтрованием или применять флотацию.
Метод флотационной очистки сточных вод основывается на способности пузырьков газа закрепляться на взвешенных частицах и всплывать вместе со взвесями на поверхность осветляемой жидкости вследствие действия подъемной силы мельчайших пузырьков газа. Следовательно, в этом случае осветление воды определяется в основном адгезионно-поверхностными свойствами пузырьков воздуха и взвеси. Необходимо учитывать также явление смачивания, которое определяется интенсивностью взаимодействия между молекулами веществ, находящимися в различных фазах.
Эффективность данного метода очистки составляет более 95%. Таким образом, если концентрация взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на ЦОС, составляет 9100 мг/л, то после очистки с учетом ее эффективности показатель загрязнения сточных вод по взвешенным веществам снизится до 455 мг/л
Таблица24
Концентрация взвешенных веществ до очистки, мг/л |
Метод очистки |
Эффективность очистки |
Концентрация взвешенных веществ после очистки, мг/л |
9100 |
Фильтрация, отстойник (флотация) |
95% |
455 |
На второй стадии используется флотация для уменьшения содержания щелока в сточной воде, а после метод биологической очистки потока сточных вод в искусственно созданных условиях. В качестве аппаратов очистки используются аэротенк и вторичный отстойник.
Аэротенк представляет собой железобетонный аэрируемый резервуар глубиной 3-6 метров, имеющий объем обычно 100, 10 или 5 м3.
Биохимические процессы в аэротенках, имитирующие окисление в биологических прудах, протекают с большой интенсивностью.
Поступившая в аэротенк сточная вода смешивается с активным илом (сообщество микроорганизмов, живущих в аэротенке), состоящим из хлопьев – скопления микроорганизмов. Смесь сточных вод и ила (иловая смесь) протекает через аэротенк и аэрируется. При этом происходит очистка воды за счет биологического окисления. Первая фаза данного процесса (сорбция загрязнений) осуществляется в аэротенке в момент смешения сточной воды с активным илом и здесь же начинается вторая фаза – собственно окисление адсорбированных загрязнений. Для завершения этой фазы отстоянный ил прежде чем быть смешанным с новыми порциями поступающей в аэротенк воды продувается воздухом, т.е. регенерируется. Под регенератор отводится примерно 25-50% объема аэротенка. Конструктивно это осуществляется путем разделения аэротенка на несколько коридоров, часть которых служит для регенерации ила.
После определенного периода окисления в аэротенке смесь очищенных стоков с активным илом направляется для разделения во вторичный отстойник. Очищенная вода после отстойника может быть сброшена в водоем, а основное количество ила вновь возвращается в аэротенк. В результате такой рециркуляции и размножения бактерий количество активного ила непрерывно увеличивается. Избыток ила (определяется экспериментально) удаляется и подвергается анаэробному сбраживанию.
Схематически процесс биологической очистки сточных вод можно представить следующим образом:
Вторичный отстойник
С
Аэротенк
В
Анаэробное
сбраживание
активный ил активный ил
Эффективность данного метода очистки составляет более 95%. Таким образом, если БПК и ХПК до процесса очистки сточных вод составляли 4670мгО/л и 15200 мгО/л соответственно, то после очистки с учетом ее эффективности показатели загрязнения сточных вод снизятся до 233,5мгО2/л и 760 мгО/л соответственно.
Таблица 25
До очистки |
Метод очистки |
Эффективность Очистки |
После очистки | ||
БПК, мгО2/л |
4670 |
Биологиче ская очистка |
95% |
БПК, мгО2/л |
233,5 |
ХПК, мгО/л |
15200 |
ХПК, мгО/л |
760 |