4.2. Разработка технологической схемы комплекса очистных сооружений промышленных объектов №2 .

Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод объекта № 2 представлены в таблице № 9.

Технологическая схема очистки сточных вод приведена на рис. 8.

Технологическая схема очистки сточных вод включает в себя 4 блока: механической, химической и физико-химической очистки.

Механическая очистка производственных сточных вод состоит из процеживания (решетка), кратковременного отстаивания (песколовка), отстаивания (отстойник).

Решетка является предварительным этапом обработки сточных вод (см. пункт 4.1).

После предварительной очистки для извлечения из сточных вод тяжелых минеральных примесей применяется кратковременное отстаивание. Используется тангенциальная песколовка, т.к. применение вертикальной песколовки будет нецелесообразно, т.к. она применяется при расходах до 8000 м³/сут (расход сточных вод на объекте № 2 равен 31200 м³/сут). Также могла быть использована горизонтальная песколовка, т.к. она применятся при расходах от 10000 до 50000 м3/сут, но тангенциальная песколовка имеет ряд преимуществ перед горизонтальной: обладает большей эффективностью и требует меньших размеров сооружения.

Тангенциальная песколовка имеет круглую форму в плане. Движение потока жидкости вращательное (тангенциальное). Осадок выпадает в конусную часть сооружения и затем удаляется гидроэлеватором.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по взвешенным веществам составляет 1600 мг/л при исходной концентрации 8000мг/л, а степень очистки по отношению к исходному значению – 80%.

В качестве метода химической очистки сточной воды применяется нейтрализация.

Реакция нейтрализации – химическая реакция между веществом, обладающим свойствами кислоты, и веществом, обладающим свойствами основания, в результате которой эти вещества теряют свои характерные свойства. Нейтрализации следует подвергать сточные воды с pH ниже 6,5 и выше 8,5 (pH=11,0). Применяется метод реагентной нейтрализации. Данный процесс происходит в камере нейтрализации с введением раствора серной кислоты .

В сточной воде содержится высокая концентрации взвешенных веществ, БПК_полн, ХПК и в этой воде наблюдается щелочная среда, поэтому процесс нейтрализации осуществляется перед отстаиванием, несмотря на то, что это приведет к увеличению расхода реагента.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по pH составляет 8,5 при исходной значении 11, а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 22,75%.

Также в этом процессе происходит снижение концентрации БПК_полн до 1280 мгО₂/л при исходной концентрации 1600 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 20%, по отношению к исходному значению – 36,0%; ХПК до 2812 мгО₂/л при исходной концентрации 3750 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 25%, по отношению к исходному значению – 43,8%;

Для дальнейшей обработки сточной воды используется комбинированный метод механической и физико–химической очистки: сочетание отстаивания и коагулирования, который позволяет извлечь из этой воды диспергированные минеральные вещества и нерастворенные органические примеси. Для очистки сточных вод данного объекта целесообразно применять тонкослойный радиальный отстойник со встроенной камерой хлопьеобразования, т.к. расход сточных вод более 20000 м³/сут (см. пункт 4.1).

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по взвешенным веществам составляет 320 мг/л при исходной концентрации 1600 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 80 %, по отношению к исходному значению – 96%;

- по БПК составляет 1600 мгО₂/л при исходной концентрации 2000 мгО₂/л , степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 20 %;

- по ХПК составляет 3750 мгО₂/л при исходной концентрации 5000 мгО₂/л , а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 25 %.

На следующей ступени обработки стоков следует применить флотацию. Этот способ основан на поверхностном прилипании примесей к пузырькам газа и последующем всплытии образовавшихся флотокомплексов (частица загрязнения + пузырек) на поверхность и образовании пены, в последствии удаляемой механическим способом. В данном случае используем реагентную пневматическую флотацию. В качестве реагента используем сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃. Измельчение пузырьков воздуха в этом случае осуществляется путем впуска воздуха во флотационную камеру через сопла, которые располагаются на воздухораспределительных трубках. Применение пневматической флотации обусловлено большими расходами (31200 м³/сут), и она менее чувствительна к изменению концентраций примесей, по сравнению с также широко применяемой напорной флотацией.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по взвешенным веществам составляет 20 мг/л при исходной концентрации 320 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 93,75%, по отношению к исходному значению – 99,75%;

- по БПК составляет 128 мгО₂/л при исходной концентрации 1280 мгО₂/л, степень очистки по отношению к предыдущему значению 90 %, степень очистки по отношению к исходному значению 93,6 %;

- по ХПК составляет 281 мгО₂/л при исходной концентрации 2812 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 90 %, степень очистки по отношению к исходному значению 94,38%.

Для снижения концентрации БПК и ХПК используется адсорбция на березовом активированном угле (БАУ) (многоярусный адсорбер с псевдоожиженным слоем адсорбента). Применение данного сооружения обусловлена высокой производительностью, и работа в псевдоожиженном слое позволяет наиболее полно использовать сорбент.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по БПК составляет 23 мгО₂/л при исходной концентрации 128 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 82 %, по отношению к исходному значению 98,85%;

- по ХПК составляет 50,6 мгО₂/л при исходной концентрации 281 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 82 %, по отношению к исходному значению 99 %.

Далее применяется химический метод очистки. Для доочистки и обеззараживания сточных вод перед повторным использованием будем применять окисление гипохлоритом натрия (NaClO) в контактной камере (см пункт 4.1).

Применение NaClO обусловлено тем, что в воде, потребляемой объектом №2, не нормируется концентрация хлоридов. Также хлорирование является методом борьбы с биологическим обрастанием трубопроводов в системах повторного (оборотного) водообеспечения. Этот способ окисления так же менее затратен по сравнению с озонированием или др. альтернативными методами химической обработки воды.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по БПК составляет 10 мгО₂/л при исходной концентрации 18,2 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 21 %, по отношению к исходному значению 99,1%;

- по ХПК составляет 40 мгО₂/л при исходной концентрации 50,6 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 21 %, по отношению к исходному значению 99,2%.

После всех выше перечисленных ступеней очистки вода соответствует требованиям к качеству воды, потребляемой на объекте №2, и может использоваться в системе оборотного водообеспечения данного объекта.

Таблица 9

Расчетные характеристики процесса очистки СВ объекта №2

Показатели качества сточных вод	Размерность	Исходное значение	Требуемая степень очистки, %	Требуемая глубина очистки	Метод	кратковременное отстаивание		Метод	нейтрализация		Метод	отстаивание+коагу-лирование
					Соору-жение	тангенцальная песколовка		Соору-жение	камера нейтрализации раствором		Соору-жение	Тонкослойный радиальный отстойник со встроенной камерой хлопьобразования
					степени очистки		глубина очистки	степени очистки		глубина очистки	степени очистки			глубина очистки
					,%	,%	значения	,%	,%	значения	,%		,%	значения
Взвешенные в-ва	мг/л	8000	99,4	50	80,0	80,0	1600				96,0		80,0	320
БПК полн	мгО2/л	2000	99	20				20,0	20,0	1600	48,8		20,0	1280
ХПК	мгО2/л	5000	99,2	40				25,0	25,0	3750	57,82		25,0	2812
pH		11,0	22,75	6,5-8,5				22,75	22,75	8,5

окончание таблицы 9

Показатели качества сточных вод	Метод	реагентная пневматическая флотация		Метод	адсорбция на БАУ		Метод	окисление
	Сооруже- ние	радиальный флотатор		Сооруже- ние	многоярусный адсорбер с псевдожиженным слоем адсорбента		Сооруже- ние	контактная камера
	степени очистки		глубина очистки	степени очистки		глубина очистки	степени очистки		глубина очистки
	,%	,%	значения	,%	,%	значения	,%	,%	значения
Взвешенные в-ва	99,75	93,75	20,0
БПК полн	93,6	90,0	128	98,85	82,0	23,04	99,1	21,0	18,2
ХПК	94,38	90,0	281	99,0	82,0	50,58	99,2	21,0	39,9
pH

Примечание:

_{- степень очистки сточных вод по отношению к исходному значения, %;}

_{- степень очистки сточных вод по отношению к предыдущему значению, %.}