Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1 Анализ объекта и предмета проектирования

1.1 Анализ проектной документации по монтажу и вводу в эксплуатацию оборудования станции

1.2 Анализ технологического назначения конструктивных особенностей станции и оборудования биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод (ХБСВ)

2 Организационно техническая проработка технических решений по проекту и формирование требований к строительной готовности объекта под монтаж

2.1 Анализ проектной планировки оборудования станции

2.1.1 Анализ планировки и требования к строительной готовности объекта под монтаж оборудования

2.1.2 Анализ планировки и требования к строительной готовности под

монтаж технологических трубопроводов и канализации

2.2 Анализ и разработка проекта производства работ под монтажные

работы

2.3 Разработка годового плана-графика технического обслуживания и

ремонта оборудования станции

2.3.1 Разработка годового плана-графика ППР

2.3.2 Формирование состава видов работ при техническом обслуживании и ремонта оборудования станции

3 Конструкторский анализ и проверочные расчеты

3.1 Проверочный расчет отстойника

3.2 Модернизация систем технологических трубопроводов осветленной

воды

3.3 Обоснование конструкции и выбор параметров электрической лебедки

4 Технология сборочно-разборочных работ при проведении технической

эксплуатации технических систем станции

4.1 Разработка технологии монтажа лебедки

5 Эффективность технических решений работы и эксплуатации станции

5.1 Технологическая эффективность

5.2 Техническая эффективность

5.3 Эксплуатационная эффективность

6 Экология и безопасность жизнедеятельности

6.1 Анализ и средства экологической безопасности при эксплуатации

станции

6.2 Средства безопасности жизнедеятельности персонала станции

6.3 Требования к освещенности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВЕДОМОСТЬ ПРОЕКТА

ПРИЛОЖЕНИЯ

АННОТАЦИЯ

В выпускной квалификационной работе «Проект монтажа и технической эксплуатации оборудования станции биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод» рассмотрены задачи и предложены технические решения по эксплуатации станции биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод на территории РЭШ «Быстрянская №1-2» ООО Ростовская угольная компания».

Установлены критерии качества и соответствия проектных и действительных строительно-монтажных работ и эксплуатационных требований, определены виды и периодичность работ системы ТОиР.

Рассмотрены вопросы эффективности технических решений, экологи и безопасности жизнедеятельности.

Дипломный проект может быть использован при анализе качества строительно-монтажных работ, при строительстве и организации в процессе эксплуатации технического обслуживания и ремонта оборудования и систем трубопроводов станций биологической очистки хозяйственно-бытовых стоков.

ABSTRACT

In the final qualifying work "Project of installation and maintenance tion of equipment operation of biological treatment plant; tively domestic wastewater" the tasks and proposed technical solutions for the operation of the plant for biological treatment of domestic wastewater on-site NES "bystrianska No. 1-2" OOO Rostov coal company".

Established criteria for quality and compliance with design and indeed of construction works and operational requirements, opedeleny the types and frequency of work of system Maintenance and repair.

Questions examined the effectiveness of technical solutions, ecology and life safety.

Thesis project can be used in the analysis of quality of construction works, the construction and organization in the process of operation, maintenance and

repair of equipment and piping systems of biological treatment plants for domestic waste water.

ВВЕДЕНИЕ

Проблема очистки сточных вод является актуальной задачей. В настоящее время уровень загрязненности окружающей среды продуктами жизнедеятельности человека в густонаселенных местах достигает критической отметки. Это приводит к отравлению водных горизонтов. Менее остро такая проблема встает в поселках с централизованной канализацией. Но не все населенные пункты имеют возможность для строительства новых очистных сооружений или подключения к существующей централизованной канализационной сети. В таких населенных пунктах проблема очистки сточных вод стоит на первом месте.

Вывод напрашивается один. Очищать сточные воды, по возможности, необходимо в местах их происхождения. Но не все знают, как это сделать. Локальное очистное сооружение (ЛОС) пытались создать многие. Но в подавляющем большинстве сложный процесс очистки лишь упрощался, а иногда и вовсе игнорировался.

Самый оптимальный способ очистки хозяйственно-бытовых сточных вод на сегодняшний день — биологическая очистка. Биологическая очистка с применением эффективной технологии может решить практически все проблемы сточных вод. Общепризнано, что наиболее эффективной биологической технологией очистки является аэробная, т.е. с использованием бактерий, «дышащих» кислородом, принудительно растворенным в сточных водах. Количество колоний бактерий, участвующих в этом процессе, в сотни раз больше, чем при анаэробных (без доступа кислорода) технологиях. Существенным преимуществом аэробных процессов является и тот фактор, что при них не развиваются болезнетворные бактерии и отсутствует дурной запах.

Анаэробные системы сегодня также имеют право на существование, но преодолеть Российские нормативы многим из них явно не под силу. Хотя на основе этой технологии получаются неплохие станции «эконом-класса», с использованием эффективных биоактиваторов. Наиболее эффективные на сегодняшний день из аэробных технологий — это SBR-системы. Лучшие представители этих систем способны работать даже в оборотных системах водоснабжения. Если не вдаваться в подробности, то SBR-технологии предполагают чередование аэробных и аноксидных процессов в одном и том же объеме, с разным количеством растворенного кислорода. Не все SBR-системы одинаково хороши, хотя любая из них, даже самая простая — это всегда шаг вперед от традиционных аэрационных технологий.

Вместе с тем, актуальной задачей является и техническое обслуживание и своевременный ремонт оборудования и технологических аппаратов, трубопроводов очистных сооружений. Решение некоторых из этих задач отражено в представленном дипломном проекте «Проект монтажа и технической эксплуатации оборудования станции биологической очистки хозяйственно - бытовых сточных вод».

1. Анализ объекта и предмета проектирования

1. Анализ проектной документации по монтажу и вводу в

эксплуатацию оборудования станции

Сточные воды насосной станции [1](Приложение В и Г), оборудованной погружными насосами, по­даются в распределительную камеру очистных сооружений оригинальной конструк­ции. Распределительная камера оборудована поворотной решеткой корзиночно­го типа. С помощью распределительной камеры сточные воды распределяются (рав­номерно и с заданными расходами) между работающими нитками очистных сооруже­ний, проходя последовательно в процессе очистки: двухъярусные отстойники, две ступени дисковых биофильтров, камеру аэрации, вторичный отстойник, анаэробную и аэробную ступень биореактора с иммобилизованной микрофлорой, блок доочистки.

Дефосфотизация сточных вод обеспечивается введением в них раствора окси- хлорида алюминия. Место введения (камера аэрации перед вторичным отстойником или камера аэрации первой ступени блока доочистки) устанавливается в ходе выпол­нения пуско-наладочных работ.

Обеззараживание очищенных сточных вод осуществляется с помощью бактерицидных ламп УОВ-15М-20С. Осадок из вторичных отстойников сбрасывается в бак осадка и сжатым воздухом передавливается в двухъярусный отстойник. Сброженный осадок из двухъярусного отстойника периодически сбрасывается в накопитель осадка и по мере его заполнения вывозится автотранспортом на сельхозполя.

Компоновка сооружений выполнена в виде отдельных транспортных блоков.

Сброс и отведение сточных вод с территории производственной базы шахты «Быстрянская №1-2» осуществляется раздельной системой канализации в самотечном режиме. Поверхностные и шахтные воды отводятся самостоятельными системами на отдельные очистные сооружения, расположенные на той же площадке.

Проект станции очистки хозяйственно-бытовых сточных вод разработан на основе Договора подряда №113/08-07, заключенным между ООО «Экосистема-Н» и ООО «Блик», а также задания на проектирование, утвержденного Администрацией ООО «Ростовской угольной компанией».

При разработке технических решений использованы данные инженерно-геологических и геодезических изысканий, представленные ООО ПФ «ГЕОС-М». Основными исходными данными были приняты: объекты канализования, местоположение площадки очистных сооружений, условия отвода и сброса очищенных сточных вод, условия электроснабжения и инженерного обеспечения приняты в соответствии с заданием на проектирование. Состав, конструктивные параметры установок заводского изготовления БДТ-50 приняты в соответствии с паспортом и конструкторской документацией, разработанными ООО НПЛ «Экология» г. Ростов-на-Дону.

Внутриплощадочные инженерные сети разрабатывались ООО ПФ «ГЕОС-М». основными объектами канализования являются: административно-бытовой комбинат, общежитие, столовая, бытовые помещения ряда вспомогательных зданий и сооружений. В соответствии с заданием на проектирование суточный расход сточных вод - 100 м/сут, при этом рекомендуется предусмотреть регулирующий резервуар W_pe3= 50 м. Этот объем регулирующего резервуара при максимальном притоке 17 м/ч = 4,7 л/с позволяет принять максимальный зарегулированный расход 8,5 м³/ч = 2,36 л/с.

Подающий самотечный трубопровод бытовой канализации К1 предназначен для подвода сточных вод в приемный резервуар, выполняется из полиэтиленовых труб ПЭ63 SDR17.6-200х 11,4 технических по ГОСТ 18599-2001[2]. Глубина заложения 1,4-1,5 м .

Трубопровод напорный К1Н предназначен для подачи воды приемного регулирующего резервуара в распределительную камеру, выполняется из стальных труб по ГОСТ 10704-91[3] с нормальной изоляцией при глубине заложения ~ 1,21,5 м.

Трубопровод сброженного осадка К5.1 предназначен для периодического сброса осадка из септической зоны двухъярусного отстойника в резервуар осадка, выполняется из стальных труб 159x4,5 ГОСТ 10704-91[3] с нормальной изоляцией, глубина заложения - 1,4 м.

Трубопровод опорожнения К17 предназначен для опорожнения отдельных элементов сооружений в приемный резервуар при аварийных работах, выполняется из стальных труб 0 159x4,5 по ГОСТ 10704-91[3] с нормальной изоляцией, глубина заложения 1,35 м.

Трубопровод дренажных вод предназначен для отвода воды из дренажного приямка, выполняется из полиэтиленовых труб ПЭ63 SDR17/6-110><4,2 технических по ГОСТ 18599-2001 [2] при глубине заложения 1,65 м.

2. Анализ технологического назначения конструктивных

особенностей станции и оборудования биологической очистки

хозяйственно - бытовых сточных вод

Сточные воды самотечной сетью подводятся на площадку очистных сооружений и поступают в регулирующую емкость объемом 50м³, откуда насосом перекачиваются в распределительную камеру[1].

Распределительная камера оборудуется поворотной решеткой для задержания плавающих примесей.

Из распределительной камеры сточные воды поступают в осадочные желоба двухъярусных отстойников. В осадочных желобах установлены тонкослойные моду­ли. Осевший на полках модулей осадок сползает и проваливается в септическую часть, где содержащиеся в осадке органические вещества подвергаются анаэробному распаду. Периодически осадок из септической зоны сбрасывается в накопитель осадка объемом ~ 9 м³.

Осветленная жидкость из отстойников перетекает в первую ступень биофильт­ра, где вращается барабан с навитыми пластмассовыми гофрированными трубами, об­разующими загрузку для иммобилизации микрофлоры. Пройдя последовательно две секции биофильтра, вода поступает в аэрационную камеру, где реализуется схема TF/SC, при которой смесь воды и возвратного ила из вторичных отстойников аэриру­ется в течение 10...30 минут и затем направляется во вторичный отстойник.

В системе аэрадионная камера - вторичный отстойник образуется биомасса, по структуре аналогичная активному илу аэротенков с невысоким иловым индексом.

Благодаря улучшению седиментационных свойств взвеси, остаточные концен­трации взвешенных веществ и БПК_полн в отстоенной воде снижаются до 8-12 мг/л.

Для дополнительного снижения концентрации взвешенных веществ и БПК_полн , а также для более глубокого окисления аммонийного азота после вторичных отстойников предусматриваются биореакторы с иммобилизованной микрофлорой с анаэробной и аэробной ступенями.

Для удаления фосфора перед вторичными отстойниками или перед блоком до­очистки вводится 5% раствор оксихлорида алюминия.

Окончательное снижение концентрации взвешенных веществ и БПК_полн проис­ходит в блоке доочистки.

Разнообразный состав биоценоза, формирующегося в объеме загрузки блока доочистки, обеспечивает требуемую глубину очистки сточных вод.

Регенерация «ершовой» загрузки осуществляется путем ее кратковременной продувки воздухом с последующим опорожнением объема регенерируемой ступени.

Очищенная вода с остаточными концентрациями загрязнений по БПК_полн. и взвешенным веществам не более 3-4 мг/л обеззараживается установкой УФ-излучения и затем сбрасывается вместе с очищенными поверхностными и шахтными водами (Приложение А).

Регулирующая емкость из монолитного железобетона размерами BxL*H = 4500x5500x4300 мм перекрыта ребристыми сборными железобетонными плитами.

Полезная емкость резервуара - 50 м обеспечивает снижение коэффициента неравномерности поступления сточных вод на очистные установки с 4-х до 2-х.

Во избежание образования донных осадков резервуар оборудован мешалкой (образователем потока) фирмы GRUNDFOS типа AMD 15.40.325 с параметрами Д= 417 мм; п = 325 об./мин; N= 1,88 кВт, Q = 1058 м7ч (с погружным двигателем).

В резервуаре для подачи сточных вод в распределительную камеру установок также установлен насос той же фирмы АР 35.40.08.А1 с параметрами: Q=8m³/4;H=8m;N= 1,2 кВт.

В составе станции предусматривается поворотная решетка корзиночного типа с прозорами 10 мм, устанавливаемая в распределительной камере.

Скорость прохода воды в отверстиях решетки при максимальном расходе 8,5 м³/ч и суммарной площади отверстий 0,10 м². V_p= 8,5:0,1=85 м/ч=0,024 м/с

При засорении решетки и уменьшения площади отверстий на 50% скорость движения в прозорах решетки: V_p= 0,05 м/с. Количество снимаемых с решеток отбросов Ктб= qom6.-N_np =16-500-q_ox6³-8 м³/год = 22 л/сут , где q_ox6 = 16-дельное количество отбросов, л/чел.год, N_np-приведенное число жителей.

Уменьшение концентрации взвешенных веществ при этом происходит на 20%, БПК_полн. - на 10%).

Как уже отмечалось выше, из биофильтров сточная вода поступает в камеру аэрации размером 1,0x1,0x2,48 м (2,48 m³), куда подается также возвратный ил из вто­ричных отстойников с коэффициентом рециркуляции R = 0,3. Время аэрации при максимальном расходе на одну камеру аэрации должно быть:

(1.1)

Камера аэрации, предваряющая вторичные отстойники, позволяет существенно улучшить седиментационные свойства разделяемой суспензии и повысит эффектив­ность работы отстойников.

В качестве системы аэрации применяются поролитовые трубки наружным диа­метром 0, 70 мм.

Интенсивность аэрации, учитывая высокую концентрацию кислорода в воде после биофильтров (около 5 мг/л) принята J=4 м² ч из условия эффективного перемешивания.

Для осветления суспензии после камеры аэрации применены вторичные от­стойники с тонкослойными модулями с противоточным движением фаз. Полки тон­кослойных модулей выполнены из плоских листов ПВХ, установленных под углом 60° с шагом 80 мм.

Возврат ила в камеру аэрации осуществляется с помощью эрлифта. Избыточная масса удаляется из вторичного отстойника периодически в бак, из которого передав­ливается сжатым воздухом в двухъярусный отстойник. Режим удаления определяется в ходе пуско-наладочных работ (концентрация твердой фазы в суспензии камеры аэрации должна быть 1,(К1,5 г/л); при этом объем ежедневно удаляемой биомассы ~ 0,5-Н м/сут из одного отстойника).

После вторичного отстойника осветленная жидкость поступает в первую сту­пень биореактора, предназначенную для денитрификации. В качестве источника лег­коусвояемого углерода в эту ступень подается также иловая вода из септической час­ти двухъярусного отстойника. Объем ступени 1,0x1,0x2,4 м загружен ершовой загрузкой

Эта ступень включает камеру предварительного насыщения воды кислородом с последующей фильтрацией снизу вверх через «ершовую» загрузку. Объем этой ступени ~ 2 m³.

В объеме «ершовой» загрузки глубокая очистка воды осуществляется путем ее фильтрации через образующуюся в загрузке контактную среду, густо заселенную микроорганизмами разных трофических уровней, одновременно происходят процессы окисления достаточно консервативных органических веществ и аммонийного азота.

Камера предварительного насыщения воды кислородом оснащена двумя пористокерамическими трубками с расходом воздуха 6/8 м/ч.

В процессе работы «ершовая» загрузка «зарабатывается» и требуется ее регене­рация, осуществляемая интенсивной продувкой ее воздухом с последующим опорож­нением насосом в голову сооружений. Регенерация загрузки осуществляется один раз в 4/7 суток.

Обеззараживание глубокоочищенной сточной жидкости осуществляется установкой УФ-обеззараживания типа УОВ-15М-20С производства НПО «ЭНТ» производительностью до 10 м/ч, мощностью облучающего оборудования - 350 вт.

Монтируется две установки: 1 рабочая + 1 резервная.

В составе очистных сооружений использовано следующее оборудование: в регулирующем резервуаре погружной насос фирмы GRUNDFOS АР 35.40.08.А1 с параметрами Q = 8 м/ч; Н= 8 м; N= 1,2 кВт.

Мешалка с погружным электродвигателем (образователь потока) фирмы GRUNDFOS типа AMD 15.40.325 с параметрами: Д_м = 417 мм; п = 325 об/мин; N = 1,88 кВт; Q = 1058 м³/ч.

Всоставе очистной установки: водуходувка «Robox» 15/1-P-RUP50 фирмы «Robushi», Италия, с параметрами 0=60 м³/ч; лР = 40 КПа, N = 2,2 кВт. Для вращения биобарабанов предусмотрен мотро-редуктор МЧ 2-80/160-630-23-12К-У2, с параметрами п₁= 1000 об/мин; п₂ = 1,59 об/мин; N_e = 0,55 кВт

Насос-дозатор DLX-MA/M 15-4 с параметрами Q=15л/ч; Р =4 бар.; N=58 вт; V = 230 в

Установка УФ-обеззараживания УОВ-15М-20С с параметрами производительность до 10 м/ч, мощность облучаемого оборудования 35 Вт.

Технологические металлические емкости очистной станции располагаются на железобетонной плите днища размерами в плане 20 мх 11 м. Плита днища двойного армирования толщиной 200 мм выполнена из бетона класса В15, W6, F100 приготовленного на портладцементе по ГОСТ 10178-85*[4]. Под плиту днища предусмотрена подготовка из бетона В15 толщиной 100 мм.

Плита днища проектируется в двух уровнях с разницами отметок в 1,2м.

По плите днища располагается металлический каркас из стоек двутаврого сечения и швеллеров. Стены выполняются их панелей типа сэндвич, а покрытия из железобетонных плит марки ПТК с утеплителем и мягкой рулонной кровлей.

По внешнему контуру установки предусмотрена отмостка

шириной 1,5м.

Приемный резервуар размерами в плане BxL=4,5x5,55 м и высотой h = 3,3 м выполнен из монолитного железобетона (днище и стены) класса В15, W6, F100, приготовленного на портландцементе по ГОСТ 10178-85*[4].

Днище и внутренние поверхности стен оштукатуриваются методом торкретирования в 2 слоя общей толщиной 25 мм.

Перекрытие выполнено из сборных железобетонных ребристых плит.

Все бетонные и железобетонные конструкции, соприкасающиеся с грунтом, обмазать горячим битумом.

Резервуар для осадка Д = 2,0м и высотой h = 2,3м выполнен из монолитного железобетона (днище и стены) класса В15, W6, F100, приготовленного на портландцементе по ГОСТ 10178-85*[4]. Под днище резервуара предусматривается подготовка толщиной 100 мм из бетона класса В3,5. Перекрытие резервуара - плитой из сборного железобетона.

В технологическом канале проектируемых сооружений постоянного пребыва­ния обслуживающего персонала не требуется, поэтому расчетная температура прини­мается равной +5°С. Местами периодического пребывания персонала являются мотор-редукторы, воздуходувки, насосы для откачки дренажных вод, промывной воды и опорожнения.

Расчетная температура воздуха обеспечивается теплообменом между очищае­мой жидкостью (температура воды не ниже 15 °С) и воздухом в канале (удельная по­верхность теплообмена 2 m²/m³ объема канала при высоком тепловом сопротивлении ограждающих конструкций).

Вентиляция технологического канала с естественным побуждением: вытяжка- через дефлекторы в покрытии, приток через не плотности дверных проемов и фрамуги окон.