Здавалка
Главная | Обратная связь

Разработка технологических схем очистки сточных вод



 

Технологические схемы очистки сточных вод разрабатываются для каждого комплекса очистных сооружений начиная с индивидуальных ЛОС, в соответствии с принятой итоговой схемой водоотведения. При этом исходные значения показателей качества для последующих, по ходу движения воды, сооружений (объединенных ЛОС и ОС) принимаются с учетом результатов очистки сточных вод на предыдущих сооружениях.

Результат разработки технологических схем для каждого комплекса очистных сооружений оформлен в табличном виде, таблица 6.

 

4.1. Разработка технологических схем очистки сточных вод для ЛОС 1

 

На ЛОС 1 предусмотрена корректировка взвешенных веществ, cухого остатка, нефтепродуктов и кальция Ca2+. Требуемые степени очистки по этим показателям составляют:

1 – взвешенные вещества

где, С0 – исходное значение показателя качества;

Стр – требуемая глубина очистки сточных вод по рассматриваемому показателю качества.

2 – сухой остаток

3 – нефтепродукты

4 - кальций Ca2+

Для корректировки сухого остатка нет специальных методов. Этот показатель является комплексным и, его изменение происходит в результате изменения составляющих рассматриваемого показателя. В данном случае в состав сухого остатка будут входить взвешенные вещества, кальций Ca2+, магний Mg2+, сульфаты SO42-.

Исходя из этого уравнение будет иметь вид:

Проверка:

- удовлетворительно, так как отклонение от исходного значения составляет 0,45 %.

В сточных водах 1-го объекта содержатся значительные концентрации взвешенных веществ, поэтому после предварительного процеживания решетки, следует применить метод кратковременного отстаивания.

Для этого используем тангенциальную песколовку.

1- взвешенные вещества:

Степень очистки δi = 60%. Сточная вода не подвергалась предварительной обработке, следовательно δ0 = δi = 60%.

Глубина очистки: Ci = 400 мг/л.

2- сухой остаток:

Глубина очистки:

Степень очистки к предыдущему значению:

Сточная вода не подвергалась предварительной обработке, следовательно δ0 = δi = 49%.

3- нефтепродукты:

Степень очистки δi = 20%. Сточная вода не подвергалась предварительной обработке, следовательно δ0 = δi = 20%.

Глубина очистки: Ci = 12000 мг/л.

 

Следующая ступень очистки обусловлена наличием значительных концентраций в сточных водах нефтепродуктов, выбранный метод – отстаивание. Применяемое сооружение – многоярусная нефтеловушка.

 

1- взвешенные вещества:

Степень очистки по отношению к предыдущему значению δi-1 = 75%, соответственно глубина очистки:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

2- сухой остаток:

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

3- нефтепродукты:

Степень очистки по отношению к предыдущему значению δi-1 = 98%, соответственно глубина очистки:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

Следующая ступень очистки сточных вод - реагентная напорная флотация с рециркуляцией. Камеру флотатора возьмем горизонтальную, для повышения степени «прилипания» загрязняющих веществ к пузырькам СВ предварительно обработаем реагентами. В качестве коагулянта применяем сернокислый алюминий, а флокулянта - полиакриламид.

Отличие от напорной реагентной флотации - не все СВ насыщаются воздухом, а только их небольшая часть. Насыщение воздухом части жидкости практически не влияет на величину глубины очистки, в тоже время имеет меньшие энергозатраты.

1- взвешенные вещества:

Глубина очистки Ci = 40 мг/л. Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

2- сухой остаток:

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

3- нефтепродукты:

Глубина очистки Ci = 20 мг/л. Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

Следующая ступень обработки – фильтрование сточных вод через сорбционный фильтр с псевдоожиженным слоем.

1- взвешенные вещества:

Глубина очистки Ci = 30 мг/л. Степень очистки по отношению к предыдущему значению, соответственно:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

2- сухой остаток:

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

3- нефтепродукты:

Глубина очистки Ci = 3 мг/л. Степень очистки по отношению к предыдущему значению, соответственно:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

Следующая ступень обработки – фильтрование сточных вод через ионообменные колонны с псевдоожиженным слоем ионита.

1- взвешенные вещества:

Глубина очистки Ci = 20 мг/л. Степень очистки по отношению к предыдущему значению, соответственно:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

2- нефтепродукты: глубина очистки Ci = 1,5 мг/л. Степень очистки по отношению к предыдущему значению, соответственно:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

3- Кальций Ca2+ :глубина очистки Сi = 4,7 мг/л.

Степени очистки по отношению к предыдущему значению:

4- степень очистки по магнию Mg2+ δ0 = δi-1 = 98,4%, соответственно глубина очистки:

5- сухой остаток:

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

Для очистки сточных вод по показателю качества нефтепродукты до требуемого значения применим метод – окисление озоном.

1- нефтепродукты:

Глубина очистки Ci = 0,07 мг/л. Степень очистки по отношению к предыдущему значению, соответственно:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

 

Технологическая схема ЛОС 1 будет представлена следующими процессами:

1- процеживание на подвижных решетках;

2- кратковременное отстаивание в тангенциальной песколовке;

3- отстаивание в горизонтальной нефтеловушке;

4- реагентная напорная флотация (растворы Al2(SO4)3, ПАА) с рециркуляцией (Крец=0,3) в горизонтальном флотаторе;

5- фильтрование через напорный сорбционный фильтр с псевдоожиженным слоем;

6- ионный обмен на ионообменных колоннах с псевдоожиженным слоем ионита;

7- окисление озонированием в барботажных колоннах.

Очищенная от нефтепродуктов сточная вода от 1-го объекта канализования далее смешивается со сточными водами 2-го и 3-го объекта и подается на ОС.

 

Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод на ЛОС 1 представлены в таблице 6.

 

Таблица 6

Расчетные характеристики очистки сточных вод на ЛОС 1

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: кратковременное отстаивание
Сооружение: тангенциальная песколовка
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л
Сухой остаток, мг/л 59,6 807,2 1019,6
Нефтепродукты, мг/л 99,9 0,07
Магний Mg2+, мг/л          
Кальций Ca2+, мг/л 98,4 4,7      

Таблица 6 (продолжение)

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: отстаивание
Сооружение: многоярусная нефтеловушка
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л
Сухой остаток, мг/л 59,6 807,2 73,7 48,5 524,6
Нефтепродукты, мг/л 99,9 0,07 98,4
Магний Mg2+, мг/л          
Кальций Ca2+, мг/л 98,4 4,7      

Таблица 6 (продолжение)

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: реагентная напорная флотация (растворы Al2(SO4)3, ПАА) с рециркуляцией (Крец=0,3)
Сооружение: горизонтальный флотатор
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л
Сухой остаток, мг/л 59,6 807,2 425,6
Нефтепродукты, мг/л 99,9 0,07 91,6
Магний Mg2+, мг/л          
Кальций Ca2+, мг/л 98,4 4,7      

Таблица 6 (продолжение)

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: фильтрование
Сооружение: напорный сорбционный фильтр с псевдоожиженным слоем
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л
Сухой остаток, мг/л 59,6 807,2 79,5 409,1
Нефтепродукты, мг/л 99,9 0,07 99,7
Магний Mg2+, мг/л          
Кальций Ca2+, мг/л 98,4 4,7      

 

Таблица 6 (продолжение)

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: ионный обмен
Сооружение: ионообменные колонны с псевдоожиженным слоем ионита
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л 33,3
Сухой остаток, мг/л 59,6 807,2 86,8 35,4 264,2
Нефтепродукты, мг/л 99,9 0,07 99,9 1,5
Магний Mg2+, мг/л     98,4 98,4 0,1
Кальций Ca2+, мг/л 98,4 4,7 98,4 98,4 4,7

Таблица 6 (продолжение)

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: окисление озонированием
Сооружение: барботажная колонна
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л      
Сухой остаток, мг/л 59,6 807,2      
Нефтепродукты, мг/л 99,9 0,07 99,9 0,07
Магний Mg2+, мг/л          
Кальций Ca2+, мг/л 98,4 4,7      

 

4.2. Разработка технологических схем очистки сточных вод для ЛОС 2

 

На ЛОС 2 предусмотрена корректировка нефтепродуктов. Требуемая степень очистки по этому показателю составляет:

Очистке подвергаются хозяйственно-бытовые сточные воды - необходимо в составе ЛОС 2 предусмотреть решетки для задержания крупнофракционных примесей.

Первая ступень очистки – тангенциальная песколовка.

1- взвешенные вещества:

Степень очистки δi-1 = 40%, соответственно глубина очистки:

Степень очистки по отношению к исходному значению δ0 = 40%.

 

Следующая ступень очистки – отстаивание с коагулированием и флокулированием сточных вод в вертикальном отстойнике со встроенной камерой хлопьеобразования;

1- взвешенные вещества:

Степень очистки по отношению к предыдущему значению δi-1= 70%, соответственно глубина очистки:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

2- БПК:

Степень очистки по отношению к предыдущему значению δ0 = δi-1= 20%, соответственно глубина очистки:

3- ХПК:

степень очистки по отношению к предыдущему значению δ0 = δi-1= 25%, соответственно глубина очистки:

4- Фосфор общий:

Степень очистки по отношению к предыдущему значению δ0 = δi-1= 15%, соответственно глубина очистки:

Следующая ступень очистки - плоскостной биофильтр с засыпной загрузкой.

1- взвешенные вещества:

Глубина очистки по взвешенным веществам составит Сi = 8 мг/л.

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

2- БПК:

Глубина очистки по БПК составит Сi = 5 мг/л.

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

3- ХПК:

Глубина очистки по ХПК составит Сi = 9 мг/л.

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

4- азот аммонийный NH4:

Степень очистки по отношению к предыдущему значению составит δ0 = δi-1 = 90%, соответственно глубина очистки:

4- нефтепродукты:

Степень очистки по отношению к предыдущему значению составит δ0 = δi-1 = 80%, соответственно глубина очистки:

 

Для очистки сточных вод по показателю качества нефтепродукты до требуемого значения применим метод – окисление озоном.

1- нефтепродукты:

Глубина очистки Ci = 0,01 мг/л. Степень очистки по отношению к предыдущему значению, соответственно:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

 

Технологическая схема ЛОС 2 будет представлена следующими процессами:

1- процеживание на подвижных решетках;

2- кратковременное отстаивание в тангенциальной песколовке;

3- отстаивание с коагулированием и флокулированием сточных вод в вертикальном отстойнике со встроенной камерой хлопьеобразования;

4- фильтрование через плоскостной биофильтр с засыпной загрузкой;

5- окисление озонированием в барботажных колоннах.

Очищенная от нефтепродуктов сточная вода от 2-го объекта канализования далее смешивается со сточными водами 3-го объекта и подается на ЛОС 3.

Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод на ЛОС 2 представлены в таблице 7.

Таблица 7

Расчетные характеристики очистки сточных вод на ЛОС 2

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: кратковременное отстаивание
Сооружение: тангенциальная песколовка
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л    
Нефтепродукты, мг/л 99,6 0,05      
БПК, мг/л          
ХПК, мг/л          
Азот аммонийный NH4, мг/л          
Фосфор общий Р, мг/л          

Таблица 7 (продолжение)

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: отстаивание +коагулирование +флокулирование
Сооружение: вертикальный отстойник со встроенной камерой хлопьеобразования
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л     53,3
Нефтепродукты, мг/л 99,6 0,05      
БПК, мг/л    
ХПК, мг/л     187,5
Азот аммонийный NH4, мг/л          
Фосфор общий Р, мг/л     6,8

Таблица 7 (продолжение)

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: фильтрование
Сооружение: плоскостной биофильтр с засыпной загрузкой
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л     94,7 70,3
Нефтепродукты, мг/л 99,6 0,05
БПК, мг/л     97,5 96,5
ХПК, мг/л     96,4 71,4
Азот аммонийный NH4, мг/л    
Фосфор общий Р, мг/л          

Таблица 7 (продолжение)

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: окисление озонированием
Сооружение: барботажная колонна
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л          
Нефтепродукты, мг/л 99,6 0,05 99,9 99,7 0,01
БПК, мг/л          
ХПК, мг/л          
Азот аммонийный NH4, мг/л          
Фосфор общий Р, мг/л          

 

4.3. Разработка технологических схем очистки сточных вод для ЛОС 3

 

На локальных очистных сооружениях 2-го и 3-го объектов канализования (ЛОС3) предусмотрена корректировка следующих показателей качества:

- БПК – до нормы;

- ХПК – до нормы;

- азот аммонийный NH4 – до нормы;

- фосфор общий Р – до нормы.

Так как на локальных очистных сооружениях 2-го объекта канализования (ЛОС 2) предусмотрена корректировка сточных вод по содержанию нефтепродуктов. В процессе очистки ряд показателей качества также корректируется, вследствие этого перед разработкой схемы ЛОС 3 необходимо откорректировать расчеты по показателям качества не усредненных смешанных сточных вод 2+3.

1- взвешенные вещества

2- БПК

3- ХПК

4- азот аммонийный NH4

5- фосфор общий Р:

Требуемые степени очистки по этим показателям составляют:

1 – БПК

2 – ХПК

3 – азот аммонийный NH4

4 – фосфор общий Р

Так какотношение , то целесообразно использовать методы биологической очистки сточных вод. Эти методы позволят снизить одновременно величины БПК и ХПК, а так же концентрацию азота аммонийного. Ввиду малых расходов сточных вод, с целью уменьшения размеров сооружений, следует использовать биофильтры.

В данном случае целесообразно применить аэрируемые плоскостные биофильтры с засыпной загрузкой.

Очистке подвергаются хозяйственно-бытовые сточные воды - перед ЛОС3 предусмотрены решетки для задержания крупнофракционных примесей.

Расход сточных вод составляет менее 100 м3/сут., необходимости перед отстойниками использовать песколовки нет.

Таким образом, технологическая схема ЛОС 3 будет представлена следующими процессами:

1- процеживание на подвижных решетках;

2- отстаивание в сочетании с коагулированием и флокулированием в вертикальных отстойниках со встренными камерами хлопьеобразования;

3- биохимическое окисление в плоскостных биофильтрах с засыпной загрузкой в сочетании со вторичными вертикальными отстойниками (для задержания выносимой из биофильтров биопленки);

4- обеззараживание гипохлоритом натрия с фильтрованием через однослойный фильтр с песчаной загрузкой. Эффективность обеззараживания должна соответствовать условиям выпуска сточных вод в водные объекты, то есть коли-индекс = 1000 шт/л.

Отстойник:

1- взвешенные вещества:

Глубина очистки составит Сi = 30 мг/л.

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

2 – БПК:

Степень очистки по БПК по отношению к предыдущему значению δ0 = δi-1= 20%, соответственно глубина очистки:

3 – ХПК:

Степень очистки по ХПК по отношению к предыдущему значению δ0 = δi-1= 25%, соответственно глубина очистки:

4- фосфор общий Р:

Степень очистки по общему фосфору по отношению к предыдущему значению δ0 = δi-1= 15%, соответственно глубина очистки:

 

Плоскостной биофильтр с засыпной загрузкой:

1- взвешенные вещества: глубина очистки составит Сi = 10 мг/л.

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

2 – БПК: глубина очистки составит Сi = 11,7 мг/л.

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

3 – ХПК: глубина очистки составит Сi = 17,5 мг/л.

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Степень очистки по отношению к исходному значению:

Степень очистки по азоту аммонийному NH4 составит δ0 = δi-1 = 80%, соответственно глубина очистки:

Степень очистки по фосфору общему Р составит δ0 = δi-1 = 60%, соответственно глубина очистки:

Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод на ЛОС 3 представлены в таблице 8.

 

Таблица 8

Расчетные характеристики очистки сточных вод на ЛОС 3

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: отстаивание +коагулирование +флокулирование
Сооружение: вертикальный отстойник со встренной камерой хлопьеобразования
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л 71,1     57,8 57,8
БПК, мг/л 69,4 11,7 55,5
ХПК, мг/л 93,8 81,3 17,5 70,4
Азот аммонийный NH4, мг/л 24,9 68,7 7,8      
Фосфор общий Р, мг/л 7,3 5,8 6,2

Таблица 8 (продолжение)

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: фильтрование
Сооружение: плоскостной биофильтр с засыпной загрузкой
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л 71,1     85,9
БПК, мг/л 69,4 11,7 83,1 81,9 11,7
ХПК, мг/л 93,8 81,3 17,5 81,3 17,5
Азот аммонийный NH4, мг/л 24,9 68,7 7,8   4,9
Фосфор общий Р, мг/л 7,3 5,8   2,5

 

4.4. Разработка технологических схем очистки сточных вод для ОС

 

Исходные значения показателей качества смешанных сточных вод, поступающих на объединенные очистные сооружения:

1- Температура

2- Активная реакция среды pH

3- Взвешенные вещества

4- Сухой остаток

5- Нефтепродукты

6- Магний Mg2+

7- Кальций Са2+

8- Сульфаты SO42-

9- БПК

10- ХПК

11- Азот аммонийный NH4

12- Фосфор общий P

Значение показателей качества смешанных сточных вод с учетом очистки на локальных очистных сооружениях и нормативные значения этих показателей представлены в таблице 9.

 

Таблица 9

Значение показателей качества смешанных сточных вод перед объединенными очистными сооружениями и нормативные значения этих показателей в соответствии с условиями выпуска сточных вод

Показатели качества сточных вод Значения показателей качества
В смешанных сточных водах Нормативные
Температура С° 12,3
Активная реакция среды (рН) 7,0 6,5…8,5
Взвешенные вещества, мг/л 17,4
Сухой остаток, мг/л 196,4
Нефтепродукты 0,049 0,05
Магний Mg2+, мг/л 0,07
Кальций Са2+, мг/л 3,49 3,5
Сульфаты SO42-, мг/л 260,1
БПК, мг/л
ХПК, мг/л 4,49 4,5
Азот аммонийный NH4, мг/л 1,25
Фосфор общий Р, мг/л 0,64 1,5

Проанализировав данные, сведенные в таблицу 9 можно сделать вывод что на ОС требуется дополнительная корректировка показателя качества сточных вод по взвешенным веществам.

Необходимый эффект очистки по взвешенным веществам может быть достигнут фильтрованием. В данном случае с целью уменьшения размеров сооружений использованы барабанные микрофильтры с фильтрующим полотном из нейлона.

1- взвешенные вещества: глубина очистки составит Сi = 5 мг/л.

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

2- сухой остаток:

Степень очистки по отношению к предыдущему значению:

Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод на ОС представлены в таблице 10.

 

Таблица 10

Расчетные характеристики очистки сточных вод на ОС.

Показатели качества сточных вод Исходные значения Требуемая степень очистки δ,% Требуемая глубина очистки Метод: фильтрование
Сооружение: барабанный микрофильтр
Степени очистки Глубина очистки
По отношению к исходному значению δ0, % По отношению к предыдущему значению δi, %
Взвешенные вещества, мг/л 17,4
Сухой остаток, мг/л 196,4     0,6 0,6 195,3

 

После проведения корректирующих мероприятий сточные воды соответствуют условиями выпуска в водный объект хозяйственно-питьевого назначения.

 

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.