Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Шабалин А.Ф. Очистка сточных вод предприятий черной металлургии учебное пособие для техникумов

.pdf
Скачиваний:
62
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
25.23 Mб
Скачать

По А-А

Рис. 161. Периодически действующий отстойник для душевых вод:

/ — затворный бак; 2 — растворные баки; 3 — шибер; 4 — стремянка; 5 — вход очищаемой воды; 6 — удаление осадка; 7 — выпуск осветленной воды; 8 — трубопровод для промывки

366

Биологическая очистка фенольных сточных вод

При норме расхода воды на душ

для одного человека 60 л

горячих

цехах) количество

очищаемой воды составляет

65-2-0 . .

,

 

—— = 14 Л13.

 

1

000

 

 

Отстойник состоит из двух секций объемом по 7 ж3, продол­

жительность отстаивания 12 час. Количество осадка составляет 3% от количества душевых вод или 14-0,03 = 0,42 м3 в сутки,

а для секции — 0,21 м3 в сутки; слой осадка за сутки при площади

дна отстойника 7,0 л*2 составит 0 21 ■ = 0,03 м. За 7 дней между

очистками в отстойнике накапливается осадок объемом 0,21 - 7 = = 1.5 м3, слоем 0,03-7 = 0,21 м.

Всего осадка за год будет 0,42 -365 = 153 лг3. Для такого коли­ чества осадка при годовом слое напуска 1,5 м требуется иловая площадка размером 153 : 1,5 — 100 л£2; приняты три карты разме­ ром 4 X 8 м.

Расчет коагулирования и хлорирования производится так же, как и расчеты в приведенных выше примерах.

§ 10. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД СОВМЕСТНО С БЫТОВЫМИ СТОКАМИ

Фенольные сточные воды коксохимических заводов и газогене­ раторных станций можно очищать биологическим методом,

в. аэротенках или на биофильтрах совместно с бытовыми (хозяй­ ственно-фекальными) сточными водами. При этом как феноль­ ные, так и бытовые сточные воды должны быть подвергнуты предварительной механической очистке.

Из фенольных сточных вод желательно предварительно из­ влечь аммиак, жирные кислоты (при наличии их) и фенолы эвапорационным или экстракционным методом, затем освободить от смолы и масел (в смолоотстойниках, маслоотделителях или на фильтрах). Из хозяйственно-фекальных вод необходимо пред­

варительно удалить грубые примеси, с помощью решеток, песок —

в песколовках и механическую взвесь—в отстойниках.

Схема сооружений для биологической очистки фенольных сточных вод совместно с бытовыми (хозяйственно-фекальными) сточными водами показана на рис. 162.

Фенольные сточные воды разбавляются бытовыми сточными водами, а в случае недостатка последних разбавление можно производить условно чистой технической или речной водой.

При применении аэротенков в смесь сточных вод (перед аэро тенками) подается активный ил из вторичных отстойников.

Расчет сооружений для биологической очистки смешанных вод (фенольных и бытовых) ведется на полную биохимическую по­ требность в кислороде (БПКго) для смеси этих вод, которая, по

 

Биологическая очистка фенольных и бытовых сточных вод

3>вТ

данным ВНИИ ВОДГЕО

допускается:

для

биофильтров не

более

800 мг/л и для аэротенков — не более

1200 мг/л.

 

Биохимическая потребность (БПК20) смеси фенольных и бы­

товых сточных вод определяется по следующей формуле:

 

 

асм = ДФ^ф-+.°б-(36. г/м3,

(VII-42}

где фф и Q6 — количество

<?Ф + Qo

 

 

 

фенольных и бытовых сточных

вод,

 

м3/час;

 

 

 

 

аф

и аб — БПК фенольных и бытовых

сточных вод, взятых

 

для смеси, г/м3.

 

 

 

Бытовые сточные воды

Фенольные

сточные

Воды ,__

-—ГУ

Рис. 162. Схема биологической очистки фенольных сточных вод совмест­ но с бытовыми стоками:

j — смолоотстойник;

2—маслоотделитель: 3 — решетка: 4 — песколовка; 5 — пер­

вичный отстойник;

6 — приемник и смеситель фенольных и

бытовых сточных вод;

7 — окислитель (биофильтр или

аэротенк); 8 — вторичный

отстойник; 9—иловые

площадки; 10 — хлораторная; 11— контактный резервуар;

12 — иловая

насосная

 

 

станция

 

 

Как известно, БПК20

(или БПК20 — потребление

кислорода

на окисление органических веществ за 20 дней, которое более

БПКз, т. е. потребления за 5 дней примерно в

1,4 раза) бытовых

сточных вод городов

и

промышленных предприятий

равно

около 300 мг/л, а после механической очистки ее— 100 мг/л.

БПК20 фенольных

вод

коксохимических

заводов

(считая

БПК2о=1,5 БПК5) может быть принято ориентировочно:

а) для общего стока (надсмольная вода и стоки от перераба­ тывающих цехов) без предварительного извлечения фенолов из надсмольных вод—4500 мг/л\*1

1 Указания по проектированию сооружений по очистке промышленных сточных вод, ВОДГЕО, 1956.

368

Биологическая очистка фенольных сточных вод

б) для общего стока при предварительном паровом обесфено-

.ливании надсмольных вод, которое в настоящее время применяет­

ся на всех заводах в обязательном порядке— 1200 мг/л.

БПКго фенольных сточных вод газогенераторных станций

может быть принято ориентировочно: при газификации торфа

2000 мг/л-, при газификации дров — 3000 мг/л.

Количество бытовых сточных вод (Qe ), необходимое для раз­

бавления фенольных сточных вод (Q<j>) до допустимой величины БПК, указанной выше (из осторожности следует принимать

БПК20 смеси сточных

вод — асм =500 мг/л

или аДи3), опреде­

лится по следующему

уравнению:

 

 

Q6

= <ЭФ

м3/час.

(VI1-43)

 

°СМ -- аб

 

 

Практически для разбавления фенольных сточных вод в ко­ личестве Qtp необходимо бытовых стоков — Qs, чтобы получить

БПК20 смеси этих вод асм = 500 мг/л-.

при очистке фенольных сточных вод коксохимических заводов, ■предварительно прошедших паровую обесфеноливающую уста­

новку,—Q6 ~ 2фф;

то же, без предварительного парового обесфеноливания—

-Qe ~ 10 ^ф;

при очистке сточных вод газогенераторных станций, газифи­ цирующих торф,— Qe ~ 4 <2ф .

Для обеспечения биохимических процессов сточные воды должны содержать биогенные элементы в количествах не менее: азота — 15 мг/л, фосфора —5 мг/л. При недостаточном содержа­

нии в очищаемой смеси указанных веществ, последние добав­

ляются в виде минеральных солей, например суперфосфата. Температура очищаемой смеси должна быть не выше —(-30° и

не ниже +10°, а активная реакция (pH) в пределах 7—8,5. Сооружения для совместной механической очистки феноль­

ных и бытовых (хозяйственно-фекальных) сточных вод рассчиты­ вают по нормам последних.

В случае применения биофильтров для очистки фенольных

сточных вод совместно с бытовыми (хозяйственно-фекальными) стоками нагрузка смеси сточной воды на 1 ж3 загрузки биофиль­ тра w определяется по формуле (VI1-12)

где М — окислительная мощность в г кислорода в сутки на

1 м3

загрузки, принимаемая по табл. 33;

био­

а — БПК смеси сточной воды, поступающей на

фильтр, г/м3.

 

Биологическая очистка фенольных и бытовых сточных вод

369

Требуемый объем загрузки биофильтра для очистки смеси

сточных вод в количестве

Q = С?ф

+ Qc (м3/сутки),

будет

по формуле (VII-14)

 

 

 

V = -см- Q м3,

 

 

 

М

 

 

где а см — в г/м3;

загрузки

биофильтра.

 

М —в г/сутки на 1 м3

 

Площадь биофильтра при высоте его загрузки Ни , по фор­

муле (VII-15)

v 2

F = —■ лг.

И

Устройство биофильтра для очистки фенольных сточных вод совместно с бытовыми сточными водами такое же, как и при очистке только бытовых сточных вод.

В случае применения аэротенков для очистки фенольных сточ­ ных вод совместно с бытовыми (хозяйственно-фекальными) сто­ ками устраивается аэротенк-смеситель с децентрализованным

впуском смеси сточной воды (рис. 162); подача последней произ­ водится в 4 точках, расположенных в первой половине аэротенка на равных расстояниях друг от друга; при этом в первую точку подается 10%, во вторую и третью по 35% и в четвертую 20%

от«общего количества подлежащих очистке сточных вод. В смесь очищаемых сточных вод подается активный ил из вторичного от­ стойника (рис. 162); количество последнего должно быть 2,5— 3 г/л по сухому весу при зольности его 15—20%.

Расчет аэрационных бассейнов (количество

их должно быть

не менее двух) можно вести по приведенным

выше

формулам

как и для очистки бытовых сточных

вод (гл.

VII,

стр.

327)

или как при биохимической

очистке

фенольных сточных

вод

(гл. IV п. 9).

 

 

 

 

 

Расход воздуха на полную очистку определится по формуле

(VII-31):

 

 

 

 

 

D = 2°см

м3 на 1

м3 воды,

 

 

 

ЛЯ

 

 

 

 

 

где аСм—БПК20 смеси сточных вод, г/м3;

К коэффициент использования воздуха, принимаемый для

фильтросов равным 12;

И — глубина бассейна (см. ниже).

Необходимое количество воздуха W м3/час для очистки смеси

сточной воды в количестве Q м3/час определится по фор­ муле (VII-28):

IV = D-Q м3/час.

24 Заказ 1855

370 Биологическая очистка фенольных сточных вод

Необходимая площадь аэротенка определится '• по фор­ муле (VII-32):

где Q — количество очищаемой воды, м3/час,

I — интенсивность аэрации в м^м2 в час по табл. 34.

При глубине аэротенка Н, принимаемой от 2 до 5 м, полезный объем аэротенка будет

V = F-H м3.

При ширине бассейна аэротенка В, принимаемой от В — Н до В = 2Н, длина его будет

r F

L = —м.

в

Для разработки проектов с учетом конкретных условий ра­ боты станции биологической очистки фенольных сточных вод, рас­ чет следует вести по формулам (VII-23-e-VII-30).

В табл. 42 приведены результаты биологической очистки фенольных сточных вод на некоторых предприятиях (по данным

Таблица 42

Результаты биологической очистки разбавленных фенольных сточных вод на некоторых предприятиях

 

 

' Стоки от

Стоки от подземной

Стоки от термичес­

 

 

термической

газификации

кой переработки

 

 

переработки

бурого угля

сланцев (лаборатор­

Показатели

 

бурого угля

ные опыты)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не очи-

очи­

не очи­

очищенные

не очи­

очищенные

 

 

щенные щенные

щенные

щенные

БПКго. мг/л................

500

30

150—400 10-30

415—520 16-21

Фенолы летучие,.иг/л

100

0,83

40—60

0,1

76—109 0,2—0,35

Бромированные

веще-

269

29

70—140

160—255 22—47

ства (С6Н5ОН)................

Азот аммонийный . .

242

217

50-200

6—160

119—223

3—85

Расход воздуха на 1 м3

20

 

25—30

60

Смеси воды, и3 ....

 

Период аэрации, час.

7

 

8—10

 

12

Окислительная

мощ

 

 

 

 

 

 

ность, г/м3 сутки . .

1200—1400

400—1000

1000

Биологическая очистка фенольных и бытовых сточных вод

371

ВНИИ ВОДГЕО), а в табл. 43 зависимость производительности аэротенков (по окислительной мощности) от степени загрязнен’

ности сточных вод, считая последнюю по БИК.

Таблица 43

Зависимость производительности аэротенков (окислительная мощность) от степени загрязненности фенольных сточных вод (величины ВПК)

Показатели

 

Стоки от термичес­

 

Стоки от пиролиза

 

кой переработки

 

каменного угля

 

 

 

 

 

сланцев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БПКго неочищенных феноль­

426

520

780

300

565

1350

ных сточных

вод,

мг/л . .

.

Нагрузка

на

аэротенк

в

 

 

 

 

 

 

м3/сутки на 1 м3

объема аэро­

3:1

2:1

1:1

2:1

0,72:1

0,094:1

тенка ..........................................

 

час. . .

.

Период аэрации,

8

12

24

12

33,3

255

Расход воздуха, м3/м3 сточ­

60

60

90

42

88

190

ных вод.......................................

 

мощность,

Окислительная

1200

1000

800

450

400

90

г/м3 в сутки

...........................

 

 

Пример. Требуется определить размеры аэротенка и расход воздуха для очистки фенольных сточных вод коксохимического завода в количестве <Эф = 65 м3/час с БПКго аФ = 1200 г/м3 совместно с бытовыми стоками жилого поселка.

БПКао бытовых (хозяйственно-фекальных) сточных вод после механиче­

ской очистки принимаем равной

= 100 г/м3.

БПК очищенных сточных вод,

выпускаемых в водоем, должна быть, со­

гласно опробований Госсанинспекции, не более 10 г/м3. Следовательно, нужно вести расчет на полную биохимическую очистку сточных вод.

Количество бытовых сточных вод ( <2б ), необходимое для разбавления фенольных сточных вод в количестве Оф = 65 м3!час, до БПК смешанных вод асм = 500 г/м3, определится из уравнения (VI1-43)

<2б — Сф

Оф — Осм

1200 — 500

 

 

'

—аб

= 65 • ————- = 114 м3/час.

 

 

асм

500—100

 

 

Всего очищаемой воды будет

 

 

<2

= <3ф + <2б = 65 4- 114 = 179 м3/час.

 

 

Расход воздуха на полную очистку воды в количестве

Q = 179

м3/час

определится по формулам (VII-31) и (VII-28)

 

 

 

2асм

 

2 • 500

 

 

IT = —— ■ Q = ——— • 179 » 5000 м3/час.

 

 

i\n

12

• о

 

 

Устанавливаем две турбовоздуходувки типа ТК—700/5

про­

изводительностью воздуха по 85 м3[мин или 5000

м3!час с дав­

лением 3875 мм вод.

ст.

 

 

 

24*

372

Биологическая очистка фенольных сточных вод

Необходимая площадь аэротенка по формуле

(VII-32) при

интенсивности аэрации 1 — 7 м^м2 в час

(по табл.

35)

 

р

W

5000

с

2

 

 

F — — =-------= 715

м2.

 

 

 

I

• 7

 

 

 

Полезный объем аэротенка при глубине слоя воды Н = 3 м

определится

 

 

 

 

 

 

V = F-H = 715-3 = 2145

м3.

 

Проектируем два двухкоридорных аэротенка с шириной ко­

ридоров В\

= 5 м, длиной

 

 

 

 

 

L =-----L

715

 

 

 

 

------ - ~ 36 М.

 

 

 

2-2В,

2-2-5

 

 

 

Общая продолжительность аэрации будет

 

 

 

,

V

2145

час.

 

 

t=— —--------?5г12

 

 

 

Q

179

 

 

 

Глава VIII

ОРГАНИЗАЦИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ОЧИСТНЫХ

СООРУЖЕНИЙ; ИЗМЕРЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА

ИАНАЛИЗ КАЧЕСТВА СТОЧНЫХ ВОД

§1. ОРГАНИЗАЦИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Очистные сооружения, как и все водное хозяйство мегалт

лургических и коксохимических заводов, а также рудников и дру­ гих предприятий, находятся в ведении цеха водоснабжения *.

В цехе водоснабжения первой категории, при наличии несколь­ ких очистных сооружений на заводе, целесообразно иметь спе­ циальный отдел очистных сооружений. Если всего одно-два со­ оружения, то обслуживание их организуется одним отделом на­

сосных станций и очистных сооружений. В цехах водоснабжения второй категории, которые не подразделяются на отделы, очист­ ные сооружения находятся в ведении мастера, а в цехах водо­ снабжения третьей категории — в ведении бригадира по очистным сооружениям. Во всех случаях за организацию эксплуатации очистных сооружений несет ответственность начальник цеха водоснабжения. Если из сточных вод извлекают примеси, из ко­ торых вырабатывается товарная продукция (железный купо­ рос, фенолы), то организуют специальные цехи (купоросный и др.), не подчиненные цеху водоснабжения.

Нередко очистные сооружения бытовых сточных вод вместе с водопроводной и канализационной сетями жилого поселка на­ ходятся в ведении не цеха водоснабжения, а управления комму­ нального хозяйства завода или рудника.

Административно-техническое руководство эксплуатацией очистных сооружений должно осуществляться квалифицирован­ ными инженерно-техническими работниками с высшим образова­

нием; на небольших установках — со средним техническим обра­ зованием или практиками с большим стажем. Руководство эксплуатацией очистных сооружений должно проводиться на ба­ зе детального изучения технологического режима работы соору­ жений, интенсификации их работы, внедрения новейших дости­ жений в области очистки сточных вод и развертывания социали­ стического соревнования.

1 Схема организации цеха водоснабжения описана в книге А. Ф. Шаба­ лина. Водоснабжение и водоотведение, Металлургиздат, 1955.

374 Обслуживание очистных сооружений и анализ качества сточных вод

Начальник цеха водоснабжения, начальник отдела или мастер по очистным сооружениям, в зависимости от категории цеха водоснабжения, устанавливают режим эксплуатации очистных сооружений в целом и по отдельным элементам в соответствии с расчетной пропускной способностью и требованиями производ­ ственных цехов (в случае повторного использования очищенной воды в замкнутом цикле водоснабжения) или Государственной

санитарной инспекции (в случае выпуска очищенных вод в во­ доем) к качеству очистки.

Они обязаны:

1) разработать и вывесить в рабочих местах эксплуатацион­ ные схемы, должностные и эксплуатационные инструкции, ин­ струкции по технике безопасности, противопожарной охране и аварийным мероприятиям;

2)обеспечить проведение планово-предупредительного (теку­ щего, среднего и капитального) ремонта по утвержденному гра­ фику;

3)следить за правильным ведением рабочих журналов де­ журным персоналом и своевременностью устранения замеченных

неисправностей;

4)составлять ежемесячные технические отчеты по эксплуата­

ции сооружений;

5)обеспечивать технической документацией и паспортами все сооружения и своевременно вносить в них изменения;

6)изучать работу отдельных сооружений и агрегатов и усо­

вершенствовать их; 7) организовывать техническую учебу 'персонала с целью по­

вышения квалификации и улучшения эксплуатации сооруже­ ний, проводить занятия по технике безопасности;

8) организовывать социалистическое соревнование по профес­

сиям, цехам, сменам и между персоналом отдельных очистных сооружений.

В эксплуатационной схеме должен быть показан, в виде эпю­

ры, баланс воды и ее загрязнений; поступление и извлечение за­ грязнений на очистных сооружениях; остаточное содержание зазагрязнений с которыми вода подается в цехи для повторного использования или с которыми вода выпускается в водоем. За­ тем должна быть линейная схема сооружений и коммуникаций очистных сооружений.

Персонал, обслуживающий-очистные сооружения, обязан вы­ полнять инструкции по обслуживанию сооружений и оборудова­ ния, выполнять ремонты и вести записи по установленной форме. Должна быть организована телефонная связь работников очист­

ных сооружений с начальником смены, цехом водоснабжения и лабораторий, производящих анализы воды. В процессе эксплуата­

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ