Материал: Реконструкция отделения биохимической очистки сточных вод города Руза, производительностью 10000 м3/сут

Реконструкция отделения биохимической очистки сточных вод города Руза, производительностью 10000 м3/сут

Федеральное Агентство по Образованию

Московский государственный машиностроительный университет МАМИ

Кафедра «Инженерной экологии и альтернативной энергетики»

Пояснительная записка

к дипломному проекту

на тему:

«Реконструкция отделения биохимической очистки сточных вод города Руза, производительностью 10000 м³/сут»

Выполнил: Тюкин Д.Н. гр. И-53

Рук. проекта: Кузнецова Н.А.

Утвердил: Систер В.Г.

Москва

Содержание

Введение

.         Составы сточных вод и особенности их очистки биохимическими методами.

.1       Состав и свойства сточных вод.

.2       Характеристика сточных вод различного происхождения.

.3       Основные методы очистки сточных вод.

.4       Особенности биохимической очистки сточных вод.

.5       Литературный обзор на тему поиска современных штаммов микроорганизмов, и приемов для повышения эффективности их использования.

.         Технологическая схема и компоновка оборудования

.1       Описание технологической схемы

.2       Описание работы аппаратов

.2.1    Аэротенк.

.2.2    Вторичный отстойник.

.2.3    Фильтр.

.         Расчеты

.1       Материальные расчеты по схеме

.1.1    Материальный баланс песколовки

.1.2    Материальный баланс первичного отстойника

.1.3    Материальный баланс аэротенка

.1.4    Материальный баланс вторичного отстойника

.1.5    Материальный баланс фильтров доочистки

.2       Аэротенк

.2.1    Назначение

.2.2    Техническая характеристика аэротенка

.2.3    Исходные данные:

.2.4    Технологический расчет

.2.5    Механический расчет

.3       Вторичный отстойник

.3.1    Назначение

.3.2    Техническая характеристика аппарата

.3.3    Исходные данные:

.3.4    Технологический расчет вторичного отстойника.

.3.5    Механический расчет вторичного отстойника.

.4       Фильтр

.4.1    Назначение

.4.2    Техническая характеристика фильтра

.4.3    Исходные данные:

.4.4    Технологический расчет безнапорного фильтра.

.4.5    Механический расчет фильтра.

.         Заключение

Список использованной литературы

Введение

Жизнедеятельность человека всегда была связана с потреблением им водных ресурсов. Чем дальше движется человечество по пути технологического прогресса и улучшения комфортабельности бытовых условий жизни, тем острее встает проблема очистки сточных вод. Поэтому тема очистки бытовых сточных вод не теряет своей актуальности с течением времени.

Каждый город и промышленное предприятие имеют комплекс подземных трубопроводов, очистных сооружений, с помощью которых осуществляется отвод использованных и отработавших вод, очистка и обеззараживание их, а также обработка и обезвреживание образующихся при этом осадков с одновременной утилизацией ценных веществ.

Сточные воды образуются при использовании природной или водопроводной воды для бытовых целей и технологических процессов промышленных предприятий. Также относятся атмосферные осадки, подземные воды.

Сточные воды являются источником различных заболеваний и распространения эпидемий. Они являются источником загрязнения окружающей природной среды. Поэтому очень важно все сточные воды целенаправленно отводить, а главное очищать, чтобы устранить все негативные последствия от воздействия сточных вод.

Данный дипломный проект посвящен разработке системы биохимической водоочистки для очистных сооружений г. Рузы, предназначенной для эффективной очистки бытовых сточных вод.

Процесс биохимической очистки сточных вод играет крайне важную роль в возобновлении водных ресурсов нашей планеты. Биохимическая (биологическая) очистка сточных вод от загрязняющих веществ производится микроорганизмами активного ила в присутствии кислорода воздуха в аэротенках. Однако для обеспечения работы аэротенков требуется целая система аппаратов предварительной подготовки сточной воды, а также аппараты, осуществляющие очистку воды от активного ила после аэротенка. Микроорганизмы активного ила (более 200 видов бактерий, грибы, простейшие микроорганизмы типа коловраток, амеб, червей) в процессе своей жизнедеятельности окисляют сложные органические соединения загрязняющих веществ до простых соединений (СО₂, N₂). Окисление (очистка) загрязнений происходит под действием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами активного ила и кислорода воздуха. Таким образом система биохимической очистки сточных вод представляет собой сложный комплекс сооружений, каждое из которых выполняет определенные функции.

Проектная мощность рассматриваемого цеха водоподготовки составляет 10000 м³/сут что является сравнительно не большой величиной и позволяет применить современные оригинальные опытные решения в очистных аппаратах.

Важным требованием для проектирования такой системы очистки является то что очищенная вода должна отвечать санитарно - гигиеническим нормам.

Характеристика исходных сточных вод и показатели, предъявляемые к качеству очищенной воды.

Кроме того, прошедшие полную биологическую очистку сточные воды должны содержать:

-      общие колиформные бактерии - не более 500 КОЕ/100 мл;

-      термотолерантные колиформные бвактерии - не более 100 КОЕ/100 мл;

-      формные бактерии - не более 100 КОЕ/100 мл;

-      общее число бактерий - не более 100 КОЕ/100 мл.

Очищенные и обеззараженные сточные воды по коллектору сбрасываются в р. Руза.

1.  
Составы сточных вод и особенности их очистки биохимическими методами.

1.1 Состав и свойства сточных вод

Понятие «сточные воды» объединяет различные по происхождению, составу и свойствам воды, которые, будучи использованы человеком для каких-либо целей, получили дополнительные загрязнения и в результате изменили свое качество.

Сточные воды чрезвычайно разнообразны по составу, а, следовательно, и по своим свойствам. Знание состава сточных вод и характера присутствующих примесей - основное условие, позволяющее правильно выбрать методы очистки и наиболее эффективный технологический прием очистки.

По своей природе загрязнения сточных вод подразделяются на органические, неорганические и биологические, представленные различными видами микроорганизмов.

К загрязнениям органической природы относятся примеси растительного (остатки плодов, овощей, злаков, бумаги) и животного (физиологические выделения людей, остатки животных тканей, клеевые вещества) происхождения.

Примеси неорганической природы - это песок, глина, щелочи, минеральные кислоты и их соли, минеральные масла.

Биологические загрязнения - это, главным образом, многочисленные виды бактерий, вирусы, грибы, яйца гельминтов делают сточные воды опасными в эпидемиологическом отношении. Физико-химическое состояние примесей в значительной степени определяется их дисперсностью, под которой понимают величину, обратную размеру частиц примесей.

Способность примесей разной степени дисперсности образовывать с водой гетерогенные или гомогенные системы позволяет составить фазово-дисперсную характеристику примесей.

Согласно классификации примесей по их фазово-дисперсному состоянию, разработанной под руководством академика Л.А. Кульского, все примеси сточных вод, независимо от их природы, разделены на четыре группы в соответствии с размерами частиц.

Первую группу примесей составляют нерастворимые в воде грубодисперсные примеси, образующие суспензии и эмульсии. Нерастворимыми могут быть примеси, органической и неорганической природы, к этой группе относятся микроорганизмы, яйца гельминтов. Примеси первой группы образуют с водой гетерогенные кинетически неустойчивые системы. В определенных условиях эти примеси могут выпадать в осадок или всплывать на поверхность воды. Значительная часть примесей первой группы может быть выделена из воды в результате гравитационного осаждения.

Вторую группу примесей составляют вещества коллоидной степени дисперсности с размером частиц < 10-6 см. Гидрофильные и гидрофобные коллоидные примеси этой группы образуют с водой гетерогенную систему с особыми молекулярно-кинетическими свойствами. К этой же группе отнесены и высокомолекулярные соединения, так как по своим свойствам их растворы сходны с коллоидными системами. Из микроорганизмов ко второй группе примесей относятся вирусы.

Примеси третьей группы имеют молекулярную степень дисперсности с размером частиц < 10-7 см. Они образуют в воде истинные растворы, т. е. системы гомогенные. Ряд показателей качества сточных вод, таких, как запах, окраска, БПК, ХПК, в значительной степени определяется присутствием в воде примесей этой группы. Для очистки сточных вод от этих примесей применяют биологические и физико-химические методы.

Примеси четвертой группы имеют размер частиц < 10-8 см, что соответствует ионной степени дисперсности. Это основания, кислоты, соли. Некоторые из них, в частности аммонийные соли и фосфаты, частично, изымаются из воды в процессе биологической очистки. Однако комплекс очистных сооружений города практически не изменяет солесодержание поступающих сточных вод. Для снижения солесодержания прибегают к достаточно сложным физико-химическим методам: ионному обмену, мембранной сепарации.

1.2 Характеристика сточных вод различного происхождения

сточный вода отстойник очистка

Различают три основных категории сточных вод в зависимости от их происхождения : бытовые, производственные и ливневые.

Бытовые сточные воды поступают в водоотводящую сеть от жилых домов и бытовых помещений различных предприятий, больниц и т.д. В составе бытовых сточных вод различают фекальные сточные воды, загрязненные в основном физиологическими выделениями людей, ее хозяйственные - загрязненные различными хозяйственными отбросами: кухонными остатками, моющими средствами, загрязняющими, смываемыми с предметов обихода и от мытья помещениями.

Второе название бытовых сточных вод - хозяйственно - фекальные отражают наличие двух непременных составляющих этих вод.

Бытовые сточные воды всегда содержат большое количество микроорганизмов , обитающих в кишечнике и на теле человека, а также смываемые с одежды, овощей, фруктов.

Среди этих микроорганизмов могут быть и патогенные.

Особенностью бытовых сточных вод является относительное постоянство их состава, вызванное однообразием физиологии человека и его хозяйственной деятельности.

Основная часть органических загрязнение бытовых сточных вод представлена белками, жирами, углеводами и полупродуктами их разложения. Неорганическую часть загрязнение составляют частицы песка, глины, а также соли, присущие питьевой воде и образующаяся в процессе жизнедеятельности человека.

Из общей массы загрязнений бытовых сточных вод на долю органических веществ приходится 45-58%. Приток бытовых сточных вод на очистные сооружения значительно колеблется по часам суток, при этом минимум притока приходится на ночное время .

Воды, образующиеся в результате использования воды в технологических процессах, называются производственными сточными водами. Характер загрязнений и концентрация их в производственных сточных водах очень разнообразны и зависят как от вида производства, так и от принятого технологического режима. Производственные сточные воды могут быть загрязнены примесями преимущественно неорганической или органической природы, или те и другие. Они могут иметь в своем составе специфические виды микроорганизмов, часто содержит ценные вещества, токсичные примеси. Эти загрязнения могут находиться во всех агрегатных состояниях.

Выпуск производственных сточных вод в водоотводящую сеть города может быть равномерным или неравномерным, непрерывном, или залповым, сезонным.

Ливневые сточные воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков. К этой категории относят также талые воды, образующиеся в результате таянья снега и льда, и воды от поливки улиц. Ливневые воды содержат много песка, мусора, глинистых частиц, а также нефтепродуктов, смываемых с улиц.